JP6895993B2 - Hydrocarbon decomposition combined with internal heat generating material - Google Patents

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Description

関連出願との相互参照Cross-reference with related application

本出願は、2016年5月12日に出願された米国仮出願第62/335,187号の優先権の利益を主張するものであり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。 This application claims the priority benefit of US Provisional Application No. 62 / 335,187 filed May 12, 2016, which is incorporated herein by reference in its entirety.

本開示の実施形態は、概して、炭化水素の処理に関し、具体的には、発熱材料と結合した炭化水素分解プロセスを用いて炭化水素原料を分解する方法に関する。 Embodiments of the present disclosure generally relate to the treatment of hydrocarbons, specifically to methods of decomposing hydrocarbon raw materials using a hydrocarbon decomposition process combined with a heating material.

エネルギー消費は、軽質オレフィン産業において重大な障害である。炭化水素分解は、高度に吸熱的なプロセスである。炭化水素分解プロセスの間に、吸熱分解プロセスの活性化が、反応器が追加の熱を加えるよりも早く熱を消費するので、分解反応が開始されると、反応器ハウジングの温度が低下する。反応器温度を維持するために追加の熱を加えることは、炭化水素分解動作に大きなコストを加える。例えば、現在のスチーム分解プロセスは、800〜1000℃で動作し、石油化学業界全体で使用されるエネルギーの40%を消費する。最新のスチーム分解器では、比エネルギー消費量は、約4500〜5000kcal/kgエチレンである。全体的に、典型的なエタンまたはナフサ系オレフィン工場における製造コストの約70%は、エネルギー消費によるものである。 Energy consumption is a major obstacle in the light olefin industry. Hydrocarbon decomposition is a highly endothermic process. During the hydrocarbon decomposition process, activation of the endothermic decomposition process consumes heat faster than the reactor applies additional heat, so that the temperature of the reactor housing drops as the decomposition reaction begins. Adding additional heat to maintain the reactor temperature adds significant cost to the hydrocarbon decomposition operation. For example, current steam decomposition processes operate at 800-1000 ° C and consume 40% of the energy used throughout the petrochemical industry. With the latest steam crackers, the specific energy consumption is about 4000-5000 kcal / kg ethylene. Overall, about 70% of the manufacturing cost in a typical ethane or naphtha olefin plant is due to energy consumption.

上記の背景に対して、高需要の石油化学構成要素を得るために、炭化水素原料を分解するための効率的かつ経済的な経路の開発のための継続的な必要性が存在する。 Against the above background, there is a continuing need for the development of efficient and economical pathways for decomposing hydrocarbon raw materials in order to obtain high demand petrochemical components.

本開示の実施形態は、吸熱炭化水素分解プロセスのエネルギー要件を満たすために、発熱性発熱材料(HGM)を使用して炭化水素原料を分解する方法に関する。本開示の方法及びシステムは、具体的には、炭化水素分解に従来必要とされる高いエネルギーコストに起因して、石油及びガス産業において、工業的適用性を有する。理論に限定されるものではないが、本開示のHGMは、炭化水素分解プロセスがエネルギー中性になるかまたはエネルギー中性に近付くのに役立つように添加され、それによって炭化水素分解に関連付けられる全体エネルギーコストを低減する。 Embodiments of the present disclosure relate to a method of decomposing a hydrocarbon feedstock using a heat-generating material (HGM) to meet the energy requirements of an endothermic hydrocarbon decomposition process. The methods and systems of the present disclosure have industrial applicability in the petroleum and gas industry, specifically due to the high energy costs conventionally required for hydrocarbon decomposition. Without limitation of theory, the HGMs of the present disclosure are added to help the hydrocarbon decomposition process become or approach energy neutrality, and thereby the whole associated with hydrocarbon decomposition. Reduce energy costs.

一実施形態によれば、炭化水素原料を分解する方法が提供される。この方法は、炭化水素原料を気化させ、少なくとも1つのアルデヒドまたはケトンを含む発熱材料(HGM)流を気化させることを含む。さらに、この方法は、気化した炭化水素原料及び気化した発熱材料流を分解反応器に導入することを含む。最後に、この方法はまた、炭化水素原料を分解して分解生成物を生成することを含み、分解生成物は、C−C炭化水素及びC+炭化水素を含む。分解生成物は、エチレン、プロピレン、ブテン類、ベンゼン、トルエン、キシレン類、エチルベンゼン、H2、メタン、エタン、LPG、ナフサ、ガソリン、及びガス油類を含み得る。 According to one embodiment, a method for decomposing a hydrocarbon raw material is provided. The method comprises vaporizing the hydrocarbon feedstock and vaporizing a flow of exothermic material (HGM) containing at least one aldehyde or ketone. In addition, the method involves introducing a vaporized hydrocarbon feedstock and a vaporized exothermic material stream into the decomposition reactor. Finally, the method also includes generating a decomposition product to decompose the hydrocarbon feed, degradation products, including C 1 -C 4 hydrocarbons and C 5 + hydrocarbons. Degradation products can include ethylene, propylene, butenes, benzene, toluene, xylenes, ethylbenzene, H2, methane, ethane, LPG, naphtha, gasoline, and gas oils.

別の実施形態によれば、炭化水素原料を分解する方法が提供される。この方法は、炭化水素原料を気化させ、少なくとも1つのアルデヒドまたはケトンを含む発熱材料(HGM)流を気化させることを含む。さらに、この方法は、気化した炭化水素原料及び気化したHGM流を少なくとも100℃の予備反応温度に加熱し、気化した炭化水素原料及び気化した発熱材料流を分解反応器に導入することを含む。最後に、この方法はまた、炭化水素原料を分解して分解生成物を生成することを含み、分解生成物は、C−C炭化水素及びC+炭化水素を含む。分解生成物は、ベンゼン、トルエン、キシレン類、エチルベンゼン、H、メタン、エタン、LPG、ナフサ、ガソリン、及びガス油類を含み得る。 According to another embodiment, a method for decomposing a hydrocarbon raw material is provided. The method comprises vaporizing the hydrocarbon feedstock and vaporizing a flow of exothermic material (HGM) containing at least one aldehyde or ketone. Further, the method comprises heating the vaporized hydrocarbon raw material and the vaporized HGM stream to a pre-reaction temperature of at least 100 ° C. and introducing the vaporized hydrocarbon raw material and the vaporized exothermic material stream into the decomposition reactor. Finally, the method also includes generating a decomposition product to decompose the hydrocarbon feed, degradation products, including C 1 -C 4 hydrocarbons and C 5 + hydrocarbons. Degradation products are benzene, toluene, xylenes, ethylbenzene, H 2, may include methane, ethane, LPG, naphtha, gasoline, and gas oils.

さらに別の実施形態によれば、炭化水素原料を分解する方法が提供される。この方法は、少なくとも1つのアルデヒドまたはケトンを含む炭化水素原料及び発熱材料(HGM)流を分解反応器に導入することを含む。この方法は、分解反応器内で炭化水素原料及び発熱材料流を気化させることをさらに含む。最後に、この方法はまた、炭化水素原料を分解して分解生成物を生成することを含み、分解生成物は、C−C炭化水素及びC+炭化水素を含む。分解生成物は、エチレン、プロピレン、ブテン類、ベンゼン、トルエン、キシレン類、エチルベンゼン、H、メタン、エタン、LPG、ナフサ、ガソリン、及びガス油類を含み得る。 Yet another embodiment provides a method of decomposing a hydrocarbon raw material. The method comprises introducing a hydrocarbon feedstock and exothermic material (HGM) stream containing at least one aldehyde or ketone into the decomposition reactor. The method further comprises vaporizing the hydrocarbon raw material and the exothermic material stream in the decomposition reactor. Finally, the method also includes generating a decomposition product to decompose the hydrocarbon feed, degradation products, including C 1 -C 4 hydrocarbons and C 5 + hydrocarbons. Decomposition products, ethylene, propylene, butenes, benzene, toluene, xylenes, ethylbenzene, H 2, may include methane, ethane, LPG, naphtha, gasoline, and gas oils.

記載された実施形態のさらなる特徴及び利点は、以下の詳細な説明に記載され、かつその説明から当業者には容易に明らかであるか、または以下の詳細な説明、特許請求の範囲、ならびに添付の図面を含む、記載された実施形態を実施することによって認識されるであろう。 Further features and advantages of the described embodiments are described in the detailed description below and are readily apparent to those skilled in the art from the description, or the detailed description below, claims, and attachments. Will be recognized by implementing the described embodiments, including the drawings of.

前述の一般的な説明及び以下の詳細な説明の両方は、様々な実施形態を説明し、特許請求される主題の性質及び特徴を理解するための概要または枠組みを提供することを意図していることを理解されたい。添付の図面は、様々な実施形態のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれ、その一部を構成する。図面は、説明された様々な実施形態を例示し、説明と共に、特許請求される主題の原理及び動作を説明する役割を果たす。 Both the general description above and the detailed description below are intended to illustrate the various embodiments and provide an overview or framework for understanding the nature and characteristics of the claimed subject matter. Please understand that. The accompanying drawings are included to provide a better understanding of the various embodiments and are incorporated herein by them. The drawings exemplify the various embodiments described and, along with the description, serve to explain the principles and operations of the claimed subject matter.

本開示の1つ以上の実施形態による動作のための実験室規模の反応器システムの概略図である。FIG. 3 is a schematic of a laboratory scale reactor system for operation according to one or more embodiments of the present disclosure. 560℃の反応温度での発熱材料原料を有する及び有しない触媒床温度の温度プロファイルである。A temperature profile of catalyst bed temperature with and without exothermic material material at a reaction temperature of 560 ° C. 584℃の反応温度での発熱材料原料を有する及び有しない触媒床温度の温度プロファイルである。A temperature profile of catalyst bed temperature with and without exothermic material material at a reaction temperature of 584 ° C.

本開示のHGMを使用する炭化水素原料の改善された分解のための実施形態を、詳細に参照する。前述したように、炭化水素分解は、吸熱プロセスである。炭化水素分解反応をHGMと結合することにより、従来の吸熱分解プロセスは、熱的中性になるか、熱的中性に近付く可能性がある。具体的には、HGMは、本開示の炭化水素分解プロセスに含まれるときに発熱性熱を生成する。この発熱性熱は、吸熱炭化水素分解プロセスに必要な追加の熱を提供し得る。さらに、HGMは、コーキングを防止するための希釈剤として作用する一方、炭化水素の分解を促進するための酸化剤としても作用し得る。図1の炭化水素分解システムは、以下の本考察のために提供される実験室構成であるが、しかしながら、本システム及び方法は、大規模及び工業プロセス計画を含む他の構成を包含することが理解されるべきである。 The embodiments for improved degradation of hydrocarbon raw materials using HGM of the present disclosure are referred to in detail. As mentioned above, hydrocarbon decomposition is an endothermic process. By combining the hydrocarbon decomposition reaction with HGM, the conventional endothermic decomposition process may become or approach thermal neutrality. Specifically, HGM produces exothermic heat when included in the hydrocarbon decomposition processes of the present disclosure. This exothermic heat may provide the additional heat required for the endothermic hydrocarbon decomposition process. In addition, HGM can act as a diluent to prevent caulking, while also acting as an oxidant to accelerate the decomposition of hydrocarbons. The hydrocarbon decomposition system of FIG. 1 is a laboratory configuration provided for this discussion below, however, the system and method may include other configurations, including large scale and industrial process planning. Should be understood.

図1の実施形態を参照すると、炭化水素原料4を分解するための実験室規模の炭化水素分解システム100が示されている。具体的には、炭化水素分解システム100は、発熱材料(HGM)流2の存在下で炭化水素原料4の触媒炭化水素分解を実行する。 Referring to the embodiment of FIG. 1, a laboratory-scale hydrocarbon decomposition system 100 for decomposing a hydrocarbon raw material 4 is shown. Specifically, the hydrocarbon decomposition system 100 executes catalytic hydrocarbon decomposition of the hydrocarbon raw material 4 in the presence of the heat generating material (HGM) stream 2.

炭化水素原料4は、石油、石炭液、または生体材料から誘導された任意の炭化水素源を指し得る。炭化水素源の例には、全範囲の原油、蒸留原油、残留油、頂上原油、液化石油ガス(LPG)、ナフサ、ガス油、製油所からの製品流、蒸気分解プロセスからの製品流、液化石炭、オイルまたはタールサンドから回収された液体生成物、瀝青、オイルシェール、バイオマス炭化水素などを含む。以下の段落で説明する特定の実施例では、炭化水素原料4は、n−ヘキサン、ナフサ、混合ブテン類、エチレン、及びそれらの組み合わせを含むことができる。 The hydrocarbon raw material 4 can refer to any hydrocarbon source derived from petroleum, coal liquor, or biomaterials. Examples of hydrocarbon sources include a full range of crude oil, distilled crude oil, residual oil, top crude oil, liquefied petroleum gas (LPG), naphtha, gas oil, product streams from refineries, product streams from vapor cracking processes, liquefaction. Includes liquid products recovered from coal, oil or tar sand, bitumen, oil shale, biomass hydrocarbons and the like. In certain embodiments described in the following paragraphs, the hydrocarbon feedstock 4 may include n-hexane, naphtha, mixed butenes, ethylene, and combinations thereof.

混合ブテン類は、従来、プロピレン及びエチレンよりも低価値流と考えられている。純粋なブテン−1は、ポリエチレン製造の価値があるが、混合ブテン流から分離することが技術的に困難であるため、ブテン−1は通常、ブテン−1へのエチレン二量化のような直接法から選択的に製造される。プロピレンの需要がエチレンの需要を超えて増加したため、エチレンの販売量が削減され、余剰のエチレンが分解反応器に再供給されてより多くのプロピレンが生産される可能性がある。炭化水素分解プロセスへの原料流は、最も望ましい最終生成物を生成する生成物の需要に基づいて調節され得る。 Mixed butenes are traditionally considered to be of lower value than propylene and ethylene. Pure butene-1 is valuable for polyethylene production, but because it is technically difficult to separate from the mixed butene stream, butene-1 is usually a direct method such as ethylene dimerization to butene-1. Manufactured selectively from. As the demand for propylene increased beyond the demand for ethylene, ethylene sales could be reduced and excess ethylene could be resupplied to the decomposition reactor to produce more propylene. The raw material flow to the hydrocarbon decomposition process can be adjusted based on the demand for the product to produce the most desirable final product.

HGM流2は、分解プロセスで使用され得る発熱性熱を生成するために利用される様々な成分を含み得る。1つ以上の実施形態において、HGMは、少なくとも1つのアルデヒドまたはケトンを含む。1つ以上の実施形態において、アルデヒドは、ホルムアルデヒドである。ホルムアルデヒドは、室温でガス状であるので、典型的には水に溶解した37質量%として分布する。この混合物は、100%ホルマリンとして一般に知られている。安定剤として、ホルマリンにメタノールを添加して、酸化及び重合を防止することができる。ホルムアルデヒドのCO及びHへの転化のような予測可能な副反応が炭化水素の同時添加によって阻害されることが意外にも分かったので、理論に限定されることなく、メタノールを含むホルムアルデヒドは、HGMとして良好に機能する。 The HGM stream 2 may contain various components utilized to generate exothermic heat that can be used in the decomposition process. In one or more embodiments, the HGM comprises at least one aldehyde or ketone. In one or more embodiments, the aldehyde is formaldehyde. Since formaldehyde is gaseous at room temperature, it is typically distributed as 37% by weight dissolved in water. This mixture is commonly known as 100% formalin. As a stabilizer, methanol can be added to formalin to prevent oxidation and polymerization. Since it was surprisingly found that co-addition of hydrocarbons inhibits predictable side reactions such as the conversion of formaldehyde to CO and H 2, formaldehyde, including methanol, is not limited to theory. Works well as an HGM.

1つ以上の実施形態では、ケトンまたはアルデヒド、例えばホルムアルデヒドを超える追加のHGM流2成分は、1つ以上の追加のアルデヒド、追加のケトン類またはアルコール類を含み得る。複数のアルデヒド類、ケトン類、アルコール類、またはそれらの組み合わせを混合することは、特定の反応生成物に対する選択性を促進または妨げるのに役立つ。例えば、追加のアルデヒド類、ケトン類またはアルコール類とホルムアルデヒドまたは他のアルデヒドとの比が変化すると、反応生成物は軽質オレフィンに近付くか、またはそれから離れることがある。 In one or more embodiments, the additional HGM stream 2 components beyond the ketone or aldehyde, eg formaldehyde, may comprise one or more additional aldehydes, additional ketones or alcohols. Mixing multiple aldehydes, ketones, alcohols, or combinations thereof helps to promote or prevent selectivity for a particular reaction product. For example, changes in the ratio of additional aldehydes, ketones or alcohols to formaldehyde or other aldehydes can cause the reaction product to approach or depart from the light olefin.

ホルマリンとメタノールとの混合物中のホルムアルデヒドの様々な濃度が考えられる。例えば、特定の分解反応の空間速度に必要な所望の濃度を達成するために、ホルマリン(水中37重量%ホルムアルデヒド)を非希釈または希釈形態で使用することができる。1つ以上の実施形態において、HGM2は、5〜37重量%のホルムアルデヒド、または10〜37重量%のホルムアルデヒド、または20〜37重量%のホルムアルデヒド、もしくは25〜37重量%のホルムアルデヒドを含み得る。HGM流2の成分は、再生可能な源から得ることができる。具体的には、アルデヒド類、ケトン類、及びアルコール類などの成分は、バイオマスまたは合成ガスプロセスの発酵プロセスから得ることができる。 Various concentrations of formaldehyde in the mixture of formalin and methanol are possible. For example, formalin (37 wt% formaldehyde in water) can be used in undiluted or diluted form to achieve the desired concentration required for the spatial rate of a particular degradation reaction. In one or more embodiments, HGM2 may contain 5 to 37% by weight formaldehyde, or 10 to 37% by weight formaldehyde, or 20 to 37% by weight formaldehyde, or 25 to 37% by weight formaldehyde. The components of HGM stream 2 can be obtained from renewable sources. Specifically, components such as aldehydes, ketones, and alcohols can be obtained from fermentation processes of biomass or syngas processes.

再び図1を参照すると、炭化水素分解システム100は、少なくとも1つの触媒床反応器10、ならびに任意に、追加の反応器及びユニットを有する反応器システムを含むことができる。例えば、これらの追加の任意のユニットは、少なくとも1つの触媒床反応器10及び追加の加熱器または熱交換器18に接続された予熱器反応器12を含むことができる。工業的規模では、炭化水素分解システム100は、触媒床反応器のない反応器システムを含むこともできる。例えば、触媒なしで熱分解を利用する炭化水素分解システム100が想定される。 With reference to FIG. 1 again, the hydrocarbon decomposition system 100 can include at least one catalytic bed reactor 10, and optionally a reactor system with additional reactors and units. For example, any of these additional units can include at least one catalytic bed reactor 10 and a preheater reactor 12 connected to an additional heater or heat exchanger 18. On an industrial scale, the hydrocarbon decomposition system 100 can also include a reactor system without a catalytic bed reactor. For example, a hydrocarbon decomposition system 100 that utilizes thermal decomposition without a catalyst is envisioned.

図1の実験室規模の反応器システムに示されるように、触媒床反応器10は、触媒床反応器10内に配置された固体酸触媒床14を含むことができる。前述したように、触媒床反応器10の動作は、炭化水素原料4を分解して、分解生成物40の生成をもたらし、この分解生成物40は、エチレン及びプロピレンなどの軽質C−C炭化水素、ならびに重質C+炭化水素を含む。分解生成物40は、エチレン、プロピレン、ブテン類、ベンゼン、トルエン、キシレン類、エチルベンゼン、H2、メタン、エタン、LPG、ナフサ、ガソリン、及びガス油類を含み得る。分解生成物40中の生成物の特定の組み合わせは、触媒床反応器10への原料の組成に依存する。触媒床反応器10へのHGM流2の添加は、触媒床反応器10における追加の熱エネルギー入力要件を低減または排除する。具体的には、HGM流2は、触媒床反応器10において発熱性反応を起こし、吸熱分解プロセスを相殺し、熱的中性の全体的な炭化水素分解動作を生じる。構成、流速、または構成及びHGM流2の流速の両方を変化させることにより、熱的陰性から、熱的中性、熱的陽性である全体的な炭化水素分解動作が生じ得る。 As shown in the laboratory scale reactor system of FIG. 1, the catalyst bed reactor 10 can include a solid acid catalyst bed 14 disposed within the catalyst bed reactor 10. As described above, the operation of the catalytic bed reactor 10 decomposes the hydrocarbon feed 4, resulted in the production of degradation products 40, the degradation product 40, light C 1 -C 4, such as ethylene and propylene hydrocarbons, as well as heavy C 5 + hydrocarbons. The decomposition product 40 may include ethylene, propylene, butenes, benzene, toluene, xylenes, ethylbenzene, H2, methane, ethane, LPG, naphtha, gasoline, and gas oils. The particular combination of products in the decomposition product 40 depends on the composition of the raw material to the catalyst bed reactor 10. The addition of HGM stream 2 to the catalyst bed reactor 10 reduces or eliminates the additional thermal energy input requirement in the catalyst bed reactor 10. Specifically, the HGM stream 2 causes an exothermic reaction in the catalyst bed reactor 10 to offset the endothermic decomposition process, resulting in a thermally neutral overall hydrocarbon decomposition operation. By changing both the composition, the flow rate, or the composition and the flow rate of the HGM stream 2, an overall hydrocarbon decomposition operation from thermally negative to thermally neutral and thermally positive can occur.

様々な成分が、触媒床反応器10の固体酸触媒床14に関して考えられる。1つ以上の実施形態において、固体酸触媒床14は、アルミノシリケートゼオライト、シリケート(例えば、シリカライト)、またはチタノシリケートを含み得る。さらなる実施形態では、固体酸触媒は、モルデナイトフレームワーク反転(Mordenite Framework Inverted:MFI)構造を有するアルミノシリケートゼオライトである。限定されるものではないが、例として、MFI構造化アルミノシリケートゼオライト触媒は、ZSM−5触媒であり得る。さらなる実施形態では、ZSM−5触媒は、ZSM−5触媒イオン交換部位の少なくとも一部がH+イオンによって占有されるH−ZSM−5触媒であり得る。さらに、アルミノシリケートゼオライト触媒、例えばH−ZSM−5触媒は、少なくとも10のSi/Alモル比を有し得る。さらなる実施形態では、アルミノシリケートゼオライト触媒は、少なくとも30、または少なくとも35、または少なくとも40のSi/Alモル比を有することができる。付加的に、アルミノシリケートゼオライト触媒は、アルミノシリケートゼオライト触媒の構造及び性能を改変するために使用される1つ以上の追加の成分を含むこともできる。具体的には、アルミノシリケートゼオライト触媒は、リン、ホウ素、ニッケル、鉄、タングステン、他の金属、またはそれらの組み合わせを含み得る。様々な実施形態において、アルミノシリケートゼオライト触媒は、0〜10重量%の追加の成分、1〜8重量%の追加の成分、または1〜5重量%の追加の成分を含むことができる。例えば、限定されるものではないが、これらの追加の成分は、ZSM−5に湿式含浸され、続いて乾燥及びか焼され得る。アルミノシリケートゼオライト触媒は、メソポーラス構造を含むことができる。触媒は、25〜2,500マイクロメートル(μ)の直径を有するようなサイズにすることができる。さらなる実施形態では、触媒は、400〜1200μm、425〜800μm、800〜1000μm、または50〜100μmの直径を有することができる。触媒粒子の最小サイズは、反応生成物を有するフィルターを介する触媒粒子の通過を防止するための反応器設計に依存する。 Various components are considered for the solid acid catalyst bed 14 of the catalyst bed reactor 10. In one or more embodiments, the solid acid catalyst bed 14 may comprise aluminosilicate zeolite, silicate (eg, silicalite), or titanosilicate. In a further embodiment, the solid acid catalyst is an aluminosilicate zeolite with a Mordenite Framework Inverted (MFI) structure. By way of example, but not limited to, the MFI structured aluminosilicate zeolite catalyst can be a ZSM-5 catalyst. In a further embodiment, the ZSM-5 catalyst can be an H-ZSM-5 catalyst in which at least a portion of the ZSM-5 catalyst ion exchange site is occupied by H + ions. In addition, aluminosilicate zeolite catalysts, such as H-ZSM-5 catalysts, can have a Si / Al molar ratio of at least 10. In a further embodiment, the aluminosilicate zeolite catalyst can have a Si / Al molar ratio of at least 30, or at least 35, or at least 40. Additionally, the aluminosilicate zeolite catalyst can also contain one or more additional components used to modify the structure and performance of the aluminosilicate zeolite catalyst. Specifically, the aluminosilicate zeolite catalyst may include phosphorus, boron, nickel, iron, tungsten, other metals, or combinations thereof. In various embodiments, the aluminosilicate zeolite catalyst can contain 0-10% by weight of additional component, 1-8% by weight of additional component, or 1-5% by weight of additional component. For example, but not limited to, these additional ingredients can be wet impregnated with ZSM-5, followed by drying and calcination. The aluminosilicate zeolite catalyst can include mesoporous structures. The catalyst can be sized to have a diameter of 25 to 2,500 micrometers (μ). In a further embodiment, the catalyst can have a diameter of 400-1200 μm, 425-800 μm, 800-1000 μm, or 50-100 μm. The minimum size of the catalyst particles depends on the reactor design to prevent the catalyst particles from passing through the filter with the reaction product.

1つ以上の実施形態において、触媒床反応器10は、固定床反応器、流動床反応器、スラリー反応器、または移動床反応器であり得る。特定の実施形態では、触媒床反応器10は、固定床反応器である。固定床反応器を用いるいくつかの実施形態では、触媒床反応器10中の組み合わされた炭化水素原料4と発熱材料流2との滞留時間は、0.05秒〜1時間の範囲である。例えば、滞留時間は、液体原料を水素化処理するディーゼルの場合には1時間に近付くことがあり、概して、FCCの用途では0.1〜5秒の範囲内である。このように、様々な実施形態において、触媒床反応器10における滞留時間は、0.1秒〜5秒または5分〜1時間である。最適炭化水素分解のための組み合わされた炭化水素原料4及び発熱材料流2の固定床反応器における所望の滞留時間は、動作温度及び固体酸触媒床14、炭化水素原料4の両方の組成、ならびに発熱材料流2に依存する。付加的に、1つ以上の実施形態では、空隙によって占有される体積分率を表す床空隙率は、0.2〜1.0である。さらなる実施形態では、床空隙率は、0.3〜0.8である。 In one or more embodiments, the catalytic bed reactor 10 can be a fixed bed reactor, a fluidized bed reactor, a slurry reactor, or a moving bed reactor. In certain embodiments, the catalytic bed reactor 10 is a fixed bed reactor. In some embodiments using a fixed bed reactor, the residence time of the combined hydrocarbon raw material 4 and the exothermic material stream 2 in the catalytic bed reactor 10 is in the range of 0.05 seconds to 1 hour. For example, the residence time can approach one hour in the case of diesel, which hydrogenates a liquid raw material, and is generally in the range of 0.1 to 5 seconds for FCC applications. Thus, in various embodiments, the residence time in the catalyst bed reactor 10 is 0.1 seconds to 5 seconds or 5 minutes to 1 hour. The desired residence time of the combined hydrocarbon feedstock 4 and exothermic material stream 2 in the fixed bed reactor for optimal hydrocarbon degradation is the operating temperature and the composition of both the solid acid catalyst bed 14, the hydrocarbon feedstock 4, and the hydrocarbon feedstock 4. It depends on the heat generating material flow 2. Additionally, in one or more embodiments, the floor porosity, which represents the volume fraction occupied by the voids, is 0.2-1.0. In a further embodiment, the floor porosity is 0.3-0.8.

触媒床反応器10は、250〜850℃の動作温度を有することができる。さらなる実施形態では、触媒床反応器10は、450〜650℃、または540〜560℃、もしくは575〜595℃の動作温度を有する。理論に限定されることなく、HGM2の添加は、固体酸触媒床14の触媒寿命を改善すると考えられる。HGM2は、希釈剤として作用し、炭化水素原料を酸化してコーキングを防止する。 The catalyst bed reactor 10 can have an operating temperature of 250-850 ° C. In a further embodiment, the catalytic bed reactor 10 has an operating temperature of 450-650 ° C, or 540-560 ° C, or 575-595 ° C. Without limitation of theory, the addition of HGM2 is believed to improve the catalyst life of the solid acid catalyst bed 14. HGM2 acts as a diluent and oxidizes the hydrocarbon raw material to prevent caulking.

さらに、固体酸触媒床14を加熱するのに十分な流量で、加熱窒素6及び酸素を含むガス流中で固体酸触媒床14を予熱することができる。酸素は、空気として提供され得る。予熱されたガス流は、様々な実施形態において、250〜650℃、または475〜525℃、もしくは490〜510℃で加熱される。 Further, the solid acid catalyst bed 14 can be preheated in a gas stream containing heated nitrogen 6 and oxygen at a flow rate sufficient to heat the solid acid catalyst bed 14. Oxygen can be provided as air. The preheated gas stream is heated at 250-650 ° C., or 475-525 ° C., or 490-510 ° C. in various embodiments.

図1の実験室規模の反応器システムを参照すると、触媒床反応器10の上流に、炭化水素原料4を予熱することをさらに含むことができる。炭化水素原料4のこの予熱は、予熱器反応器12で達成され得る。示されているように、供給された炭化水素4は、窒素6の存在下で加熱することができる。一実施形態では、予熱器反応器12は、触媒床反応器10に供給される炭化水素原料4の温度を少なくとも100℃の予備反応温度まで上昇させることができる。炭化水素原料4は、典型的には、200〜300℃の予備反応温度に加熱される。この予備反応温度の範囲は、触媒床反応器10の前の予熱器反応器12での熱分解を防止するのに十分低く維持される。逆に、予備反応温度は、低温炭化水素原料4が触媒床反応器10の入口近傍の触媒床14を冷却させず、炭化水素原料4の総転化率に影響を与えないように十分に上昇する。1つ以上の実施形態では、炭化水素分解システム100はまた、予熱器反応器12の上流に配置された少なくとも1つの炭化水素予熱器18を任意に含むことができる。図1に示すように、炭化水素予熱器または複数の予熱器18は、少なくとも1つの予熱器反応器12に供給される炭化水素原料の温度を上昇させる。予熱器18は、当業者によく知られている熱交換器または類似の加熱装置を含むことができる。 With reference to the laboratory-scale reactor system of FIG. 1, preheating the hydrocarbon raw material 4 can be further included upstream of the catalyst bed reactor 10. This preheating of the hydrocarbon raw material 4 can be achieved in the preheater reactor 12. As shown, the supplied hydrocarbon 4 can be heated in the presence of nitrogen 6. In one embodiment, the preheater reactor 12 can raise the temperature of the hydrocarbon raw material 4 supplied to the catalyst bed reactor 10 to a pre-reaction temperature of at least 100 ° C. The hydrocarbon raw material 4 is typically heated to a pre-reaction temperature of 200-300 ° C. This range of pre-reaction temperatures is maintained low enough to prevent thermal decomposition in the preheater reactor 12 in front of the catalyst bed reactor 10. On the contrary, the preliminary reaction temperature rises sufficiently so that the low-temperature hydrocarbon raw material 4 does not cool the catalyst bed 14 near the inlet of the catalyst bed reactor 10 and does not affect the total conversion rate of the hydrocarbon raw material 4. .. In one or more embodiments, the hydrocarbon decomposition system 100 can also optionally include at least one hydrocarbon preheater 18 located upstream of the preheater reactor 12. As shown in FIG. 1, the hydrocarbon preheater or the plurality of preheaters 18 raises the temperature of the hydrocarbon raw material supplied to at least one preheater reactor 12. The preheater 18 can include a heat exchanger or similar heating device well known to those skilled in the art.

炭化水素分解システム100はまた、触媒床反応器10の上流に配置された少なくとも1つの発熱材料予熱器16を含むことができる。発熱材料予熱器16は、少なくとも1つの触媒床反応器10に供給される発熱材料流2の温度を上昇させる。実施形態では、発熱材料予熱器16は、発熱材料流2の温度を少なくとも100℃の予備反応温度まで上昇させる。発熱材料流2の最大予備反応温度は、発熱材料流2の熱分解が触媒床反応器10の前には起こらないように、発熱材料流2の分解温度によって制限される。実験室またはパイロット規模の反応器では、炭化水素分解システム100はまた、示されているような他の加熱構成要素を含むことができる。例えば、炭化水素分解システム100は、触媒床反応器10、予熱器反応器12、発熱材料予熱器16、及び炭化水素予熱器18を囲む反応器炉20またはホットボックス22を含むことができる。反応器炉20は、触媒床反応器10及び予熱器反応器12の温度を維持するのに役立ち得る。同様に、ホットボックス22は、触媒床反応器10、予熱器反応器12、発熱材料予熱器16、及び炭化水素予熱器18の周囲に熱損失を低減するように熱を保持する働きをする。 The hydrocarbon decomposition system 100 can also include at least one exothermic material preheater 16 located upstream of the catalyst bed reactor 10. The exothermic material preheater 16 raises the temperature of the exothermic material stream 2 supplied to at least one catalyst bed reactor 10. In the embodiment, the heating material preheater 16 raises the temperature of the heating material flow 2 to a pre-reaction temperature of at least 100 ° C. The maximum pre-reaction temperature of the exothermic material stream 2 is limited by the decomposition temperature of the exothermic material stream 2 so that the thermal decomposition of the exothermic material stream 2 does not occur in front of the catalyst bed reactor 10. In a laboratory or pilot scale reactor, the hydrocarbon decomposition system 100 can also include other heating components as shown. For example, the hydrocarbon decomposition system 100 can include a catalyst bed reactor 10, a preheater reactor 12, a heating material preheater 16, and a reactor reactor 20 or a hot box 22 surrounding the hydrocarbon preheater 18. The reactor reactor 20 can help maintain the temperatures of the catalyst bed reactor 10 and the preheater reactor 12. Similarly, the hot box 22 serves to retain heat around the catalyst bed reactor 10, the preheater reactor 12, the heating material preheater 16, and the hydrocarbon preheater 18 so as to reduce heat loss.

炭化水素予熱器19、予熱器反応器12、及び発熱材料予熱器16は、触媒床反応器10に入る前に炭化水素原料4及び発熱材料流2の両方の温度を上昇させるために単一の予熱器に組み合わされ得る。 The hydrocarbon preheater 19, the preheater reactor 12, and the heating material preheater 16 are single to raise the temperature of both the hydrocarbon raw material 4 and the heating material flow 2 before entering the catalyst bed reactor 10. Can be combined with a preheater.

工業的規模の動作では、炭化水素原料4及び発熱材料流2は、炭化水素原料4及び発熱材料流2がそれぞれ気化するまで加熱される。炭化水素原料4と発熱材料流2は一緒に混合され、単一の原料予熱器で同時に気化され得る。代替的に、炭化水素原料4及び発熱材料流2を、分解反応器に組み合わされて供給される前に、別々の原料予熱器で独立して蒸発させ得る。続いて、加熱流または他の希釈剤が、分解反応器に供給される前に、気化した炭化水素原料4、気化した発熱材料流2、または炭化水素原料4と発熱材料流2との組み合わされて気化した流に注入され得る。分解反応器への供給原料に希釈剤を提供することにより、炭化水素原料4の分子が分離される。発熱材料流2の構成成分としてホルマリン(水中37重量%ホルムアルデヒド)を使用する場合、ホルマリンが、発熱材料流2気化の間に変換される水を含むので、水蒸気または他の希釈剤の添加は不要であることは理解されよう。炭化水素原料4及び発熱材料流2の気化は、分解反応器の内部で達成され得、反応器への注入前では達成されないことも理解され得る。 In an industrial scale operation, the hydrocarbon raw material 4 and the heating material flow 2 are heated until the hydrocarbon raw material 4 and the heating material flow 2 are vaporized, respectively. The hydrocarbon raw material 4 and the heating material stream 2 can be mixed together and vaporized simultaneously in a single raw material preheater. Alternatively, the hydrocarbon raw material 4 and the exothermic material stream 2 can be independently evaporated in separate raw material preheaters before being combined and supplied to the decomposition reactor. Subsequently, the vaporized hydrocarbon raw material 4, the vaporized heating material stream 2, or the hydrocarbon raw material 4 and the heating material flow 2 are combined before the heating stream or other diluent is supplied to the decomposition reactor. Can be injected into the vaporized stream. By providing a diluent as a feedstock to the decomposition reactor, the molecules of the hydrocarbon raw material 4 are separated. When formalin (37% by weight formaldehyde in water) is used as a component of the exothermic material stream 2, formalin contains water that is converted during the exothermic material stream 2 vaporization, so no addition of steam or other diluent is required. It will be understood that. It can also be understood that the vaporization of the hydrocarbon raw material 4 and the exothermic material stream 2 can be achieved inside the decomposition reactor and not before injection into the reactor.

さらに、発熱材料流2及び炭化水素原料4の量を均衡させることにより、熱的中性の分解プロセスを容易にすることができる。さらなる実施形態では、HGM流2及び炭化水素原料4は、触媒床反応器10に,1:10〜10:1の重量比で供給される。さらに、さらなる実施形態では、発熱材料流2及び炭化水素原料4は、1:6〜6:1、1:3〜3:1、または1:2〜2:1の比で触媒床反応器10に供給される。さらなる実施形態では、発熱材料流2及び炭化水素原料4は、2:3〜3:2の比で触媒床反応器10に供給される。 Further, by balancing the amounts of the heat generating material flow 2 and the hydrocarbon raw material 4, the thermally neutral decomposition process can be facilitated. In a further embodiment, the HGM stream 2 and the hydrocarbon raw material 4 are supplied to the catalyst bed reactor 10 in a weight ratio of 1:10 to 10: 1. Further, in a further embodiment, the heating material stream 2 and the hydrocarbon raw material 4 are in a ratio of 1: 6 to 6: 1, 1: 3 to 3: 1, or 1: 2 to 2: 1 for the catalyst bed reactor 10. Is supplied to. In a further embodiment, the heating material stream 2 and the hydrocarbon raw material 4 are supplied to the catalyst bed reactor 10 in a ratio of 2: 3 to 3: 2.

再び図1を参照すると、分解生成物40は、様々な軽質C_C炭化水素及び重質C5+炭化水素を含むことができる。1つ以上の実施形態では、分解生成物40は、具体的には、プロピレン、2−トランス−ブテン、n−ブテン、イソ−ブテン及び2−シス−ブテンのようなブテン類、Cオレフィン、芳香族化合物、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ならびにペンタンを含む。分解生成物40の組成は、炭化水素原料4及び発熱材料流2の成分に依存する。例えば、ホルムアルデヒドは、吸熱分解プロセスを相殺するための熱を提供するだけでなく、軽質オレフィンを生成するための有効な反応物でもある。 Referring again to FIG. 1, the decomposition products 40 can include a variety of light C 1 _C 4 hydrocarbons and heavy C 5+ hydrocarbons. In one or more embodiments, the degradation product 40 is specifically a butene such as propylene, 2-trans-butene, n-butene, iso-butene and 2-cis-butene, C 5 olefins. Includes aromatic compounds, methane, ethane, propane, butene, and pentane. The composition of the decomposition product 40 depends on the components of the hydrocarbon raw material 4 and the heat generating material flow 2. For example, formaldehyde not only provides heat to offset the endothermic decomposition process, but is also an effective reactant for the production of light olefins.

分解生成物40中の軽質炭化水素を重質炭化水素から分離するために、炭化水素分解システム100は、凝縮器及び少なくとも1つの液体/ガス分離器24も含むことができる。液体/ガス分離器24は、フラッシュドラム等を含むことができる。分解生成物40は、ガス状分解生成物40の温度が低下し、部分的に凝縮される分解反応器を出る際に凝縮器に供給される。部分的に凝縮された原料は、続いて液体/ガス分離器24に供給され、そこで液体相とガス相が分離される。具体的には、液体/ガス分離器24では、軽質炭化水素流42を気相軽質炭化水素として分離し、液相重炭化水素流44を液/ガス分離器24から別々に排出することができる。さらに、工業的規模で、軽質炭化水素を分解生成物40中の重質炭化水素から分離するために、炭化水素分解システム100は、多生成物蒸留塔を含み得る。蒸留塔、ストリッピング塔、または抽出塔を利用する工業的規模の分離、ならびに生成物流を取り扱いかつ分離するための他の方法及びプロセスは、当業者に公知であり、等しく利用され得る。 To separate the light hydrocarbons in the decomposition product 40 from the heavy hydrocarbons, the hydrocarbon decomposition system 100 can also include a condenser and at least one liquid / gas separator 24. The liquid / gas separator 24 may include a flash drum or the like. The decomposition product 40 is supplied to the condenser as the temperature of the gaseous decomposition product 40 decreases and leaves the partially condensed decomposition reactor. The partially condensed raw material is subsequently fed to the liquid / gas separator 24, where the liquid and gas phases are separated. Specifically, in the liquid / gas separator 24, the light hydrocarbon stream 42 can be separated as a gas phase light hydrocarbon, and the liquid phase heavy hydrocarbon stream 44 can be discharged separately from the liquid / gas separator 24. .. In addition, on an industrial scale, the hydrocarbon decomposition system 100 may include a multi-product distillation column to separate light hydrocarbons from the heavy hydrocarbons in the decomposition product 40. Industrial scale separations utilizing distillation columns, stripping columns, or extraction columns, as well as other methods and processes for handling and separating product streams are known to those of skill in the art and can be utilized equally.

軽質炭化水素流42から所望のプロピレン及びエチレンを分離するさらなる反応が考えられる。例えば、軽質炭化水素流42を冷却し、液体炭化水素生成物として回収することができる。この時点で、プロピレン及びエチレンは、蒸留、抽出蒸留、または膜分離方法によって分離することができる。 Further reactions are conceivable to separate the desired propylene and ethylene from the light hydrocarbon stream 42. For example, the light hydrocarbon stream 42 can be cooled and recovered as a liquid hydrocarbon product. At this point, propylene and ethylene can be separated by distillation, extraction distillation, or membrane separation methods.

さらなる実施形態では、炭化水素分解システム100に供給されるHGM流2、炭化水素原料4、及び蒸気または他の希釈剤の総流量は、反応の空間速度を制御するように調節される。重量時間空間速度(WHSV)は、例えばグラム/時間(g/hr)での反応物の流れを触媒重量の重量で、例えばグラム(g)で除算した値として定義される。反応物の流れは、HGM流2、炭化水素原料4、及び蒸気または他の希釈剤の総流量を含む。1つ以上の実施形態では、反応の重量時間空間速度は0.01〜100時間−1(h−1)である。さらなる実施形態では、反応の重量時間空間速度は、1〜8時間−1、2〜4時間−1、または2.8〜3.4h−1である。 In a further embodiment, the total flow rate of the HGM stream 2, the hydrocarbon feedstock 4, and the steam or other diluent supplied to the hydrocarbon decomposition system 100 is adjusted to control the space velocity of the reaction. The weight-time-space velocity (WHSV) is defined as, for example, the flow of the reactant at gram / hour (g / hr) divided by the weight of the catalyst weight, for example gram (g). The reaction stream includes the total flow rate of the HGM stream 2, the hydrocarbon feedstock 4, and the vapor or other diluent. In one or more embodiments, the weight-time-space velocity of the reaction is 0.01-100 hours- 1 (h- 1 ). In a further embodiment, the weight hourly space velocity of the reaction, 1 to 8 hours -1, 2 to 4 hr -1 or 2.8~3.4H -1.

エチレンとプロピレンは、プラスチック類や合成繊維類の生産など、様々な用途に使用される主要な石油化学構成要素の2つである。具体的には、包装、プラスチック加工、建築及び繊維産業に非常に有用なポリエチレン、エチレンクロライド及びエチレンオキシドを製造するためにエチレンが広く使用されている。さらに、プロピレンはポリプロピレンを製造するために一般的に使用されるが、プロピレンオキシド、アクリル酸及び他の多くの化学誘導体を製造するのに必要な塩基性生成物でもある。プラスチック加工、包装産業、家具部門、及び自動車産業は、プロピレン及びその誘導体の頻繁な使用者である。したがって、多数の工業的使用者に供給するために、エチレン及びプロピレンのような軽質オレフィンの収率の増加が望ましい。 Ethylene and propylene are two of the major petrochemical components used in a variety of applications, including the production of plastics and synthetic fibers. Specifically, ethylene is widely used to produce polyethylene, ethylene chloride and ethylene oxide, which are very useful in the packaging, plastic processing, construction and textile industries. In addition, although propylene is commonly used to make polypropylene, it is also a basic product required to make propylene oxide, acrylic acid and many other chemical derivatives. The plastics processing, packaging industry, furniture sector, and automobile industry are frequent users of propylene and its derivatives. Therefore, it is desirable to increase the yield of light olefins such as ethylene and propylene in order to supply to a large number of industrial users.

炭化水素原料4及び軽質オレフィン(例えば、エチレン及びプロピレン)収率の改善された転化率は、実験的試験によって確認される。ヘキサンは、様々な条件下で、かつ様々な発熱材料流2比を有する炭化水素分解システム100の実験的構成に提供された。 Improved conversion of hydrocarbon raw material 4 and light olefin (eg ethylene and propylene) yields is confirmed by experimental testing. Hexanes have been provided for experimental configurations of hydrocarbon decomposition systems 100 under different conditions and with different exothermic material flow 2 ratios.

以下の実施例は、本実施形態を例示するものであり、本開示の記載された実施形態の範囲を限定するものではない。 The following examples illustrate this embodiment and do not limit the scope of the described embodiments of the present disclosure.

炭化水素分解反応をHGMと結合する効果を実証するための実験データを得た。触媒反応は、大気圧で動作される固定床流動反応器中で実施した。パレット化され、直径425〜800マイクロメータ(μm)に篩分けられた9〜12gの質量を有する触媒を反応器に充填した。触媒は、Nankai University Catalyst Co.から購入したZSM−5の微多孔質分子篩であった。触媒反応の前に、触媒を、N(120cm3min−1)を含むガス流中で所望の反応温度まで活性化し、一晩保持した。固定床流動反応器を、3ゾーン電気加熱器を用いて所望の反応温度まで加熱した。所望の反応温度(典型的には250〜850℃)で、n−ヘキサン、ナフサ、及びホルムアルデヒド(メタノール13.88%中で安定化した37%溶液)から選択される反応物を反応器に導入して反応を開始させた。 Experimental data were obtained to demonstrate the effect of binding the hydrocarbon decomposition reaction with HGM. The catalytic reaction was carried out in a fixed bed flow reactor operating at atmospheric pressure. The reactor was filled with a catalyst having a mass of 9-12 g, which was palletized and sieved to a diameter of 425 to 800 micrometers (μm). The catalyst is Nankai University Catalyst Co., Ltd. It was a ZSM-5 microporous molecular sieve purchased from. Prior to the catalytic reaction, the catalyst was activated to the desired reaction temperature in a gas stream containing N 2 (120 cm 3 min -1) and held overnight. The fixed bed flow reactor was heated to the desired reaction temperature using a 3-zone electric heater. At the desired reaction temperature (typically 250-850 ° C.), a reactant selected from n-hexane, naphtha, and formaldehyde (37% solution stabilized in 13.88% methanol) is introduced into the reactor. And started the reaction.

触媒反応からの生成物を、Agilent HP−Al/KCl(50m×0.53mmID、15μm)塔を備えたオンラインガスクロマトグラフで分析し、フレームイオン化検出器(FID)検出器で検出した。N、CH、C、C、C、C、n−C10、i−C10、1−C、2−cis−C、2−trans−C、i−C、n−C12、及びn−Cを較正標準として使用した。固定床流動反応器の出口とガスクロマトグラフの出口との間のすべてのライン及びバルブを105℃に加熱して重質炭化水素の凝縮を防止した。 The products from the catalytic reaction were analyzed on an online gas chromatograph equipped with an Agilent HP-Al / KCl (50 m × 0.53 mm ID, 15 μm) column and detected by a frame ionization detector (FID) detector. N 2 , CH 4 , C 2 H 6 , C 2 H 4 , C 3 H 8 , C 3 H 6 , n-C 4 H 10 , i-C 4 H 10 , 1-C 4 H 8 , 2-cis -C 4 H 8 , 2-trans-C 4 H 8 , i-C 4 H 8 , n-C 5 H 12 , and n-C 5 H 6 were used as calibration standards. All lines and valves between the outlet of the fixed bed flow reactor and the outlet of the gas chromatograph were heated to 105 ° C. to prevent condensation of heavy hydrocarbons.

液体生成物は、低圧液体/ガス分離器を用いて別々に収集した。存在すれば、有機部分を水から分離し、その組成をガスクロマトグラフィー質量分析(GCMS)によって分析して生成物を同定し、続いてガスクロマトグラフィー(GC)を行ってその濃度を測定した。 Liquid products were collected separately using a low pressure liquid / gas separator. If present, the organic moiety was separated from water and its composition was analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (GCMS) to identify the product, followed by gas chromatography (GC) to measure its concentration.

ヘキサンの転化率を重量パーセントとして測定した。転化率は、最終生成物に転化されたヘキサンの重量のパーセンテージとして定義される。ヘキサンの転化の式は、注入されたヘキサンの重量をWとし、GCにより検出された未反応ヘキサンの重量をWとすると、式(1)として与えられる。
転化率%=100x(W−W)/W (1)
The conversion of hexane was measured as a weight percent. Conversion is defined as a percentage of the weight of hexane converted to the final product. Wherein the hexane conversion is, the weight of the injected hexane and W i, when the weight of unreacted hexane detected by GC and W f, is given as an expression (1).
Conversion% = 100x (W i -W f ) / W i (1)

付加的に、HGM効果を比較するために、前に定義した重量時間空間速度(WHSV)を一定の試験で維持した。 In addition, the previously defined weight-time-spatial velocity (WHSV) was maintained in a constant test to compare HGM effects.

実験中、通常の反応時間は、35分であった。反応後、空気を導入する前にすべての反応生成物及び炭化水素をフラッシングするために、0.2リットル/分の流速で30分間高純度窒素によって触媒床をパージした。空気の導入は、炭化水素及び反応生成物の存在下での燃焼危険性の可能性があるため遅らされる。窒素でフラッシングして反応生成物及び炭化水素を除去した後、触媒を空気流速0.154リットル/分で1時間または温度が安定するまで再生した。その後、触媒床を、窒素で30分間再度フラッシュして燃焼生成物を除去した During the experiment, the normal reaction time was 35 minutes. After the reaction, the catalyst bed was purged with high purity nitrogen for 30 minutes at a flow rate of 0.2 liters / min to flush all reaction products and hydrocarbons before introducing air. The introduction of air is delayed due to the potential for combustion hazards in the presence of hydrocarbons and reaction products. After flushing with nitrogen to remove reaction products and hydrocarbons, the catalyst was regenerated at an air flow rate of 0.154 liters / min for 1 hour or until the temperature stabilized. The catalyst bed was then flushed again with nitrogen for 30 minutes to remove combustion products.

発熱材料の効果を実証するために、発熱材料流2としてのホルムアルデヒドと組み合わせた炭化水素原料4としてのヘキサンを用いて試験を行った。各々の試験を35分間行った。表1は、ホルムアルデヒドが存在する場合及びホルムアルデヒドが存在しない場合の分解生成物40の様々な分解プロセスパラメータを詳述する。ヘキサンとホルムアルデヒドとの結合は、C6転化率、エチレン収率、及びプロピレン収率の増加をもたらす。

Figure 0006895993
In order to demonstrate the effect of the heat generating material, a test was conducted using hexane as the hydrocarbon raw material 4 in combination with formaldehyde as the heat generating material flow 2. Each test was performed for 35 minutes. Table 1 details the various decomposition process parameters of the decomposition product 40 in the presence of formaldehyde and in the absence of formaldehyde. The binding of hexane to formaldehyde results in increased C6 conversion, ethylene yield, and propylene yield.
Figure 0006895993

発熱材料流2が、炭化水素原料4と共に提供されるときのエチレン及びプロピレンの収率の増加が望ましい。付加的に、以下に提供される表2,は、ホルムアルデヒドが存在し、滞留時間が変化するときの分解生成物40の様々な分解プロセスパラメータを詳細に示す。各々の試験を35分間行った。滞留時間が長くなると、C転化率が増加する。

Figure 0006895993
It is desirable to increase the yields of ethylene and propylene when the exothermic material stream 2 is provided with the hydrocarbon raw material 4. In addition, Table 2, provided below details the various decomposition process parameters of the decomposition product 40 in the presence of formaldehyde and varying residence times. Each test was performed for 35 minutes. The residence time is prolonged, C 6 conversion rate increases.
Figure 0006895993

発熱材料流2が添加されたときの炭化水素分解プロセスの熱的中性は、図2及び図3に見ることができる。具体的には、図2は、ヘキサンと発熱材料が2:1の比で提供されると、固体酸触媒床14の温度降下が減少することを示している。固体酸触媒床14の温度床は、ヘキサン原料を導入するとき非常に広範囲に降下し、次いで、制御装置は、触媒床反応器10の壁温度を上昇させることによって反応する。ヘキサン原料(炭化水素原料4)のみを用い、発熱材料を用いない場合、壁温度は、触媒床反応器10の吸熱反応からの温度降下と同程度に速く上昇しない。逆に、同時の発熱材料流2がヘキサン流(炭化水素原料4)と共に触媒床反応器10に導入されると、発熱材料とその発熱性反応のために、触媒床反応器10の壁を加熱する制御装置からの外部入力がより少なくて済むので、固体酸触媒床14の温度は低下しない。 The thermal neutrality of the hydrocarbon decomposition process when the exothermic material stream 2 is added can be seen in FIGS. 2 and 3. Specifically, FIG. 2 shows that the temperature drop of the solid acid catalyst bed 14 is reduced when hexane and the heating material are provided in a 2: 1 ratio. The temperature bed of the solid acid catalyst bed 14 drops very extensively when the hexane feedstock is introduced, and the controller then reacts by raising the wall temperature of the catalyst bed reactor 10. When only the hexane raw material (hydrocarbon raw material 4) is used and no heat generating material is used, the wall temperature does not rise as fast as the temperature drop from the endothermic reaction of the catalyst bed reactor 10. Conversely, when the simultaneous exothermic material stream 2 is introduced into the catalyst bed reactor 10 together with the hexane stream (hydrocarbon raw material 4), the wall of the catalyst bed reactor 10 is heated due to the exothermic material and its exothermic reaction. The temperature of the solid acid catalyst bed 14 does not decrease because less external input is required from the control device.

同様に、図3を参照すると、発熱材料流2が添加されたときの炭化水素分解プロセスの熱的中性が見られる。具体的には、図3は、ヘキサン及び発熱材料が1:2の比で提供されると、固体酸触媒床14の温度の結果として生じる降下が排除されることを示している。ヘキサン(炭化水素)に対する発熱材料の割合が高いと、直ちに固体酸触媒床14の温度が上昇する。逆に、発熱材料流2がなければ、固体酸触媒床14の温度は、一定時間後ゆっくりと上昇し始める前に直ちに低下する。 Similarly, referring to FIG. 3, the thermal neutrality of the hydrocarbon decomposition process when the exothermic material stream 2 is added can be seen. Specifically, FIG. 3 shows that the 1: 2 ratio of hexane and exothermic material eliminates the drop resulting from the temperature of the solid acid catalyst bed 14. When the ratio of the heat generating material to hexane (hydrocarbon) is high, the temperature of the solid acid catalyst bed 14 immediately rises. On the contrary, in the absence of the heat generating material flow 2, the temperature of the solid acid catalyst bed 14 drops immediately before it starts to rise slowly after a certain period of time.

固体酸触媒床中の固体酸触媒は、実施例において35分の動作後に崩壊を示さなかったことに留意されたい。 Solid Acid Catalyst It should be noted that the solid acid catalyst in the bed did not show disintegration after 35 minutes of operation in the examples.

炭化水素原料を分解する方法の様々な態様が記載されており、そのような態様は、様々な他の態様と関連して利用され得ることが理解されるべきである。 It should be understood that various aspects of methods for decomposing hydrocarbon raw materials have been described and that such aspects can be utilized in connection with various other aspects.

第1の態様において、本開示は、炭化水素原料を分解する方法を提供する。この方法は、炭化水素原料を分解反応器に導入することと、少なくとも1つのアルデヒドまたはケトンを含む発熱材料(HGM)流を分解反応器に導入することと、炭化水素原料及びHGM流を気化させることと、炭化水素原料を分解して、分解生成物を生成することと、を含む。分解生成物は、C−C炭化水素及びC+炭化水素を含む。 In a first aspect, the present disclosure provides a method of decomposing a hydrocarbon raw material. This method introduces the hydrocarbon raw material into the decomposition reactor, introduces a heating material (HGM) stream containing at least one aldehyde or ketone into the decomposition reactor, and vaporizes the hydrocarbon raw material and the HGM stream. This includes decomposing the hydrocarbon raw material to produce a decomposition product. Decomposition products, including C 1 -C 4 hydrocarbons and C 5 + hydrocarbons.

第2の態様では、本開示は、分解反応器に導入した後に炭化水素原料及びHGM流を気化させる、第1の態様に記載の方法を提供する。 In a second aspect, the disclosure provides the method according to the first aspect, which vaporizes the hydrocarbon feedstock and the HGM stream after introduction into a decomposition reactor.

第3の態様では、本開示は、分解反応器に導入する前に炭化水素原料及びHGM流を気化させる、第1の態様に記載の方法を提供する。 In a third aspect, the disclosure provides the method according to the first aspect, which vaporizes the hydrocarbon feedstock and the HGM stream prior to introduction into the decomposition reactor.

第4の態様では、本開示は、HGM流がケトンを含む、第1〜第3の態様のうちのいずれかの1つに記載の方法を提供する。 In a fourth aspect, the present disclosure provides the method according to any one of the first to third aspects, wherein the HGM stream comprises a ketone.

第5の態様では、本開示は、HGM流がアルデヒドを含む、第1〜第4の態様のうちのいずれか1つに記載の方法を提供する。 In a fifth aspect, the present disclosure provides the method according to any one of the first to fourth aspects, wherein the HGM stream comprises an aldehyde.

第6の態様では、本開示は、アルデヒドが水に溶解されたホルムアルデヒドである、第5の態様に記載の方法を提供する。 In a sixth aspect, the disclosure provides the method of the fifth aspect, wherein the aldehyde is formaldehyde dissolved in water.

第7の態様では、本開示は、水に溶解したホルムアルデヒドを有機溶媒で安定化する、第6の態様に記載の方法を提供する。 In a seventh aspect, the present disclosure provides the method of the sixth aspect, in which formaldehyde dissolved in water is stabilized with an organic solvent.

第8の態様では、本開示は、有機溶媒がメタノールである、第7の態様の方法を提供する。 In an eighth aspect, the present disclosure provides the method of the seventh aspect, wherein the organic solvent is methanol.

第9の態様では、本開示は、HGM流がアルコール、追加のケトン、または追加のアルデヒドをさらに含む、第1〜第8の態様のうちのいずれか1つに記載の方法を提供する。 In a ninth aspect, the present disclosure provides the method according to any one of the first to eighth aspects, wherein the HGM stream further comprises an alcohol, an additional ketone, or an additional aldehyde.

第10の態様では、本開示は、分解生成物が、エチレン、プロピレン、ブテン類、ベンゼン、トルエン、キシレン類、エチルベンゼン、H、メタン、エタン、LPG、ナフサ、ガソリン、及びガス油類を含む、第1〜第9の態様のうちのいずれか1つに記載の方法を提供する。 In a tenth aspect, the present disclosure includes degradation products, ethylene, propylene, butenes, benzene, toluene, xylenes, ethylbenzene, H 2, methane, ethane, LPG, naphtha, gasoline, and gas oils , The method according to any one of the first to ninth aspects.

第11の態様では、本開示は、分解反応器が少なくとも1つの触媒床反応器である、第1〜第10の態様のうちのいずれか1つに記載の方法を提供する。 In an eleventh aspect, the present disclosure provides the method according to any one of the first to tenth aspects, wherein the decomposition reactor is at least one catalytic bed reactor.

第12の態様では、本開示は、触媒床反応器が触媒床反応器に配置された固体酸触媒床を含み、触媒床反応器が250〜850℃の反応温度にある第11の態様に記載の方法を提供する。 In a twelfth aspect, the present disclosure relates to an eleventh aspect in which the catalyst bed reactor comprises a solid acid catalyst bed arranged in the catalyst bed reactor and the catalyst bed reactor is at a reaction temperature of 250-850 ° C. Provides a method of.

第13の態様では、本開示は、触媒床反応器が流動床反応器、固定床反応器、スラリー反応器または移動床反応器を含む第11の態様または第12の態様に記載の方法を提供する。 In a thirteenth aspect, the present disclosure provides the method according to eleventh or twelfth aspect, wherein the catalytic bed reactor comprises a fluidized bed reactor, a fixed bed reactor, a slurry reactor or a moving bed reactor. To do.

第14の態様では、本開示は、触媒床反応器が固定床反応器である第11の態様または第12の態様に記載の方法を提供する。 In a fourteenth aspect, the present disclosure provides the method according to eleventh or twelfth aspect, wherein the catalytic bed reactor is a fixed bed reactor.

第15の態様では、本開示は、固体酸触媒がZSM−5触媒である、第12〜第14の態様のうちのいずれか1つに記載の方法を提供する。 In a fifteenth aspect, the present disclosure provides the method according to any one of the twelfth to fourteenth aspects, wherein the solid acid catalyst is a ZSM-5 catalyst.

第16の態様では、本開示は、ZSM−5触媒が少なくとも10のSi/Alモル比を有する第15の態様に記載の方法を提供する。 In a sixteenth aspect, the present disclosure provides the method according to a fifteenth aspect, wherein the ZSM-5 catalyst has a Si / Al molar ratio of at least 10.

第17の態様では、本開示は、ZSM−5触媒が少なくとも30のSi/Alモル比を有する第15の態様に記載の方法を提供する。 In a seventeenth aspect, the present disclosure provides the method according to a fifteenth aspect, wherein the ZSM-5 catalyst has a Si / Al molar ratio of at least 30.

第18の態様では、本開示は、ZSM−5触媒がリン、ホウ素、ニッケル、鉄、タングステン、またはそれらの組み合わせを含む、第15の態様に記載の方法を提供する。 In an eighteenth aspect, the present disclosure provides the method according to a fifteenth aspect, wherein the ZSM-5 catalyst comprises phosphorus, boron, nickel, iron, tungsten, or a combination thereof.

第19の態様では、本開示は、HGM流及び炭化水素原料流が1:10〜10:1の重量比で供給される、第1〜第18の態様のうちのいずれか1つに記載の方法を提供する。 In a nineteenth aspect, the present disclosure relates to any one of the first to eighteenth aspects, wherein the HGM stream and the hydrocarbon feedstock stream are supplied in a weight ratio of 1:10 to 10: 1. Provide a method.

第20の態様では、本開示は、炭化水素原料流が非分留または分留油、ヘキサン、ナフサ、混合ブテン類、エチレン、及びそれらの組み合わせを含む、第1〜第19の態様のうちのいずれか1つに記載の方法を提供する。 In a twentieth aspect, the present disclosure comprises one of the first to nineteenth aspects, wherein the hydrocarbon feedstock stream comprises unfractional or fractionated oils, hexane, naphtha, mixed butenes, ethylene, and combinations thereof. The method according to any one is provided.

特許請求の範囲に記載された主題の精神及び範囲から逸脱することなく、本明細書に記載された実施形態に対して様々な改変及び変形がなされ得ることは、当業者には明らかである。したがって、本明細書は、本明細書に記載された様々な実施形態の改変及び変形を包含するが、かかる改変及び変形は、添付の特許請求の範囲及びそれらの等価物の範囲内に入るものとすることが意図される。 It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made to the embodiments described herein without departing from the spirit and scope of the subject matter described in the claims. Accordingly, the present specification includes modifications and variations of the various embodiments described herein, such modifications and modifications are within the scope of the appended claims and their equivalents. Is intended to be.

本開示を通して、範囲が提供される。範囲に包含される各別個の値も含まれることが想定される。付加的に、明示的に開示された範囲に包含される各別個の値によって形成され得る範囲も等しく想定される。
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
実施形態1
炭化水素原料を分解する方法であって、
分解反応器に炭化水素原料を導入することと、
前記分解反応器に少なくとも1つのアルデヒドまたはケトンを含む発熱材料(HGM)流を導入することと、
前記炭化水素原料及び前記HGM流を気化させることと、
前記炭化水素原料を分解して分解生成物を生成することと、
を含み、前記分解生成物が、C −C 炭化水素及びC +炭化水素を含む、方法。
実施形態2
前記炭化水素原料及びHGM流が、前記分解反応器に導入された後に気化される、実施形態1に記載の方法。
実施形態3
前記炭化水素原料及びHGM流が、前記分解反応器に導入される前に気化される、実施形態1に記載の方法。
実施形態4
前記HGM流が、ケトンを含む、実施形態1に記載の方法。
実施形態5
前記HGM流が、アルデヒドを含む、実施形態1に記載の方法。
実施形態6
前記アルデヒドが、水に溶解したホルムアルデヒドである、実施形態5に記載の方法。
実施形態7
水に溶解した前記ホルムアルデヒドが、有機溶媒によって安定化される、実施形態6に記載の方法。
実施形態8
前記有機溶媒が、メタノールである、実施形態7に記載の方法。
実施形態9
前記HGM流が、アルコール、追加のケトン、または追加のアルデヒドをさらに含む、実施形態1に記載の方法。
実施形態10
前記分解生成物が、エチレン、プロピレン、ブテン類、ベンゼン、トルエン、キシレン類、エチルベンゼン、H 、メタン、エタン、LPG、ナフサ、ガソリン、及びガス油類を含む、実施形態1に記載の方法。
実施形態11
前記分解反応器が、少なくとも1つの触媒床反応器である、実施形態1に記載の方法。
実施形態12
前記触媒床反応器が、前記触媒床反応器に配置された固体酸触媒床を含み、前記触媒床反応器が、250〜850℃の反応温度にある、実施形態11に記載の方法。
実施形態13
前記触媒床反応器が、流動床反応器、固定床反応器、スラリー反応器、または移動床反応器を含む、実施形態12に記載の方法。
実施形態14
前記触媒床反応器が、固定床反応器である、実施形態13に記載の方法。
実施形態15
前記固体酸触媒が、ZSM−5触媒である、実施形態12に記載の方法。
実施形態16
前記ZSM−5触媒が、少なくとも10のSi/Alモル比を有する、実施形態15に記載の方法。
実施形態17
前記ZSM−5触媒が、少なくとも30のSi/Alモル比を有する、実施形態15に記載の方法。
実施形態18
前記ZSM−5触媒が、リン、ホウ素、ニッケル、鉄、タングステン、またはそれらの組み合わせを含む、実施形態15に記載の方法。
実施形態19
前記HGM流及び前記炭化水素原料流が、1:10〜10:1の重量比で供給される、実施形態1に記載の方法。
実施形態20
前記炭化水素原料流が、未分留または分留原油、ヘキサン、ナフサ、混合ブテン類、エチレン、及びそれらの組み合わせを含む、実施形態1に記載の方法。

Scope is provided through this disclosure. It is expected that each separate value included in the range will also be included. In addition, the range that can be formed by each separate value contained within the explicitly disclosed range is equally assumed.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in terms of terms.
Embodiment 1
It is a method of decomposing hydrocarbon raw materials.
Introducing hydrocarbon raw materials into the decomposition reactor and
Introducing an exothermic material (HGM) stream containing at least one aldehyde or ketone into the decomposition reactor.
To vaporize the hydrocarbon raw material and the HGM flow,
Decomposing the hydrocarbon raw material to produce a decomposition product,
Wherein the said decomposition products, including C 1 -C 4 hydrocarbons and C 5 + hydrocarbons, method.
Embodiment 2
The method according to embodiment 1, wherein the hydrocarbon raw material and the HGM stream are vaporized after being introduced into the decomposition reactor.
Embodiment 3
The method according to embodiment 1, wherein the hydrocarbon raw material and the HGM stream are vaporized before being introduced into the decomposition reactor.
Embodiment 4
The method of embodiment 1, wherein the HGM stream comprises a ketone.
Embodiment 5
The method of embodiment 1, wherein the HGM stream comprises an aldehyde.
Embodiment 6
The method according to embodiment 5, wherein the aldehyde is formaldehyde dissolved in water.
Embodiment 7
The method according to embodiment 6, wherein the formaldehyde dissolved in water is stabilized by an organic solvent.
8th Embodiment
The method according to embodiment 7, wherein the organic solvent is methanol.
Embodiment 9
The method of embodiment 1, wherein the HGM stream further comprises an alcohol, an additional ketone, or an additional aldehyde.
Embodiment 10
The degradation products, ethylene, propylene, butenes, benzene, toluene, xylenes, ethylbenzene, H 2, methane, ethane, LPG, naphtha, gasoline, and gas oils, method of embodiment 1.
Embodiment 11
The method according to embodiment 1, wherein the decomposition reactor is at least one catalyst bed reactor.
Embodiment 12
11. The method of embodiment 11, wherein the catalyst bed reactor comprises a solid acid catalyst bed disposed in the catalyst bed reactor, and the catalyst bed reactor is at a reaction temperature of 250-850 ° C.
Embodiment 13
12. The method of embodiment 12, wherein the catalytic bed reactor comprises a fluidized bed reactor, a fixed bed reactor, a slurry reactor, or a moving bed reactor.
Embodiment 14
13. The method of embodiment 13, wherein the catalytic bed reactor is a fixed bed reactor.
Embodiment 15
12. The method of embodiment 12, wherein the solid acid catalyst is a ZSM-5 catalyst.
Embodiment 16
15. The method of embodiment 15, wherein the ZSM-5 catalyst has a Si / Al molar ratio of at least 10.
Embodiment 17
The method of embodiment 15, wherein the ZSM-5 catalyst has a Si / Al molar ratio of at least 30.
Embodiment 18
15. The method of embodiment 15, wherein the ZSM-5 catalyst comprises phosphorus, boron, nickel, iron, tungsten, or a combination thereof.
Embodiment 19
The method according to the first embodiment, wherein the HGM stream and the hydrocarbon raw material stream are supplied in a weight ratio of 1:10 to 10: 1.
20th embodiment
The method according to embodiment 1, wherein the hydrocarbon raw material stream comprises unfractional or fractionated crude oil, hexane, naphtha, mixed butenes, ethylene, and combinations thereof.

Claims (9)

炭化水素原料を分解する方法であって、
炭化水素原料を、200〜300℃の予備反応温度に加熱すること、
分解反応器に、前記予備反応温度の液体である炭化水素原料を導入すること、ここで、前記分解反応器は、少なくとも1つの触媒床反応器であり、該触媒床反応器は触媒床反応器内に配置された直径25〜2,500μmのサイズの固体酸触媒を含有する固体酸触媒床を含む、
前記分解反応器にホルムアルデヒドからなる発熱材料(HGM)流を導入すること、ここで、前記ホルムアルデヒドと水とがホルマリンとして分解反応器に供給されるように、分解反応器に水の流も併せて供給する、
前記炭化水素原料及び前記HGM流を気化させること、および
前記炭化水素原料を触媒床反応器中で追加の熱エネルギーを加えることなく分解して、C −C 炭化水素及びC +炭化水素を含む分解生成物を生成すること
を含み、
前記HGM流及び前記炭化水素原料流が、:1〜10:1の重量比で供給され、かつ分解反応器に供給されるHGMおよび炭化水素原料を含む反応物の供給の重量時間空間速度が0.01〜100時間 −1 (h -1 )である、方法。
It is a method of decomposing hydrocarbon raw materials.
Heating the hydrocarbon raw material to a pre-reaction temperature of 200-300 ° C.
Introducing a hydrocarbon raw material that is a liquid at the preliminary reaction temperature into the decomposition reactor, wherein the decomposition reactor is at least one catalyst bed reactor, and the catalyst bed reactor is a catalyst bed reactor. Containing a solid acid catalyst bed containing a solid acid catalyst having a size of 25 to 2,500 μm arranged within.
Wherein introducing a heat generating material consisting of formaldehyde (HGM) flow in the decomposition reactor, wherein said as formaldehyde and water is supplied to the cleavage reactor as formalin, and also to flow of water in the decomposition reactor Supply,
The hydrocarbon feedstock and vaporizing the HGM flow, and the hydrocarbon feedstock is decomposed without the application of heat energy added by the catalyst bed reactor, C 1 -C 4 hydrocarbons and C 5 + hydrocarbons To produce decomposition products containing ,
Only including,
The weight-time-spatial rate of supply of the HGM and the reactants containing the hydrocarbon raw material to which the HGM flow and the hydrocarbon raw material flow are supplied in a weight ratio of 2: 1 to 10: 1 and which are supplied to the decomposition reactor 0.01-100 hours -1 (h -1 ) , method.
前記分解生成物が、エチレン、プロピレン、ブテン類、ベンゼン、トルエン、キシレン類、エチルベンゼン、H、メタン、エタン、LPG、ナフサ、ガソリン、及びガス油類を含む、請求項に記載の方法。 The degradation products, ethylene, propylene, butenes, including benzene, toluene, xylenes, ethylbenzene, H 2, methane, ethane, LPG, naphtha, gasoline, and gas oils, The method of claim 1. 記固体酸触媒床を含む前記触媒床反応器が、250〜850℃の反応温度にある、請求項1または2に記載の方法。 Before SL said catalytic bed reactor containing a solid body acid catalyst bed is at a reaction temperature of 250-850 ° C., The method according to claim 1 or 2. 前記触媒床反応器が、流動床反応器、固定床反応器、スラリー反応器、または移動床反応器を含む、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the catalytic bed reactor includes a fluidized bed reactor, a fixed bed reactor, a slurry reactor, or a moving bed reactor. 前記触媒床反応器が、固定床反応器である、請求項に記載の方法。 The method according to claim 4 , wherein the catalytic bed reactor is a fixed bed reactor. 前記固体酸触媒が、少なくとも10のSi/Alモル比を有するZSM−5触媒である、請求項1〜5のいずれかに記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the solid acid catalyst is a ZSM-5 catalyst having a Si / Al molar ratio of at least 10. 前記ZSM−5触媒が、リン、ホウ素、ニッケル、鉄、タングステン、またはそれらの組み合わせを含む、請求項に記載の方法。 The method of claim 6 , wherein the ZSM-5 catalyst comprises phosphorus, boron, nickel, iron, tungsten, or a combination thereof. 前記HGM流及び前記炭化水素原料流が、2:1〜6:1の重量比で供給される、請求項1〜7いずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 7 , wherein the HGM flow and the hydrocarbon raw material flow are supplied in a weight ratio of 2: 1 to 6: 1. 前記炭化水素原料流が、未分留または分留原油、ヘキサン、ナフサ、混合ブテン類、エチレン、及びそれらの組み合わせを含む、請求項1〜8いずれか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 8 , wherein the hydrocarbon raw material stream contains unfractional or fractionated crude oil, hexane, naphtha, mixed butenes, ethylene, and a combination thereof.
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