JPH0232921B2 - Joryutonokanetsuhoho - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、反応装置からの反応生成物を蒸留処
理するための蒸留塔の加熱方法の改良に関するも
のである。 ナフサの接触改質、ナフサや、灯−軽油の水添
脱硫、重質油の水添脱硫、及びその他の化学原料
の反応処理においては、反応装置からの反応生成
物は蒸留塔へ送られ蒸留処理される。このような
反応装置と蒸留塔との組合せからなる装置系にお
いては、通常、反応装置に対しては反応装置加熱
炉が付設され、また蒸留塔には蒸留塔加熱炉が付
設され、蒸留塔の加熱は、反応装置加熱炉とは別
の加熱炉で加熱されている。このような蒸留塔の
加熱の一つの例を、ナフサの接触改質について図
面により説明すると、第１図において、１は蒸留
塔、２は反応装置加熱炉、２０は蒸留塔加熱炉で
ある。 反応原料はライン５１から導入され、ライン５
２を通る水素を含む循環ガスと共にライン１１を
通つて加熱炉２の炉内９に入つて、熱交換器４１
を通過する間に所要温度に加熱された後、ライン
１２により抜出され、反応装置（図示されていな
い）に供給され、所望に応じた反応処理を受け
る。そして、反応装置から得られる反応生成物
は、ライン４０から蒸留塔１に導入される。一
方、蒸留塔１に含まれる反応生成物の一部は循環
流として蒸留塔の底部からライン３を通つて抜出
され、ポンプ４を通つて、反応装置加熱炉２の煙
道１０内に導かれ、ここで、熱交換器４２を通る
間に加熱炉２の高温煙道排ガスにより間接加熱さ
れた後、蒸留塔加熱炉２０の煙道内２１により、
ここで加熱された後、さらに加熱炉２０の炉内２
２に導かれて加熱される。そして、この加熱され
た循環流はライン８を通つて、蒸留塔１に循環さ
れる。このような従来の蒸留塔の加熱方法におい
ては、ライン８を通つて蒸留塔１へ循環導入され
る循環流の温度調節は、循環流の温度検知器２６
の信号に基づき、燃料流量調節器２４によつて、
ライン２３及び２５を通つて加熱炉２０に供給さ
れる燃料の流量も調節することによつて行われ
る。 ところで、このような従来の蒸留塔の加熱方法
においては、加熱炉２０を別個に設けているた
め、その設置や運転に余分の費用がかかる上、反
応装置加熱炉２の煙道部から抜出される循環流６
の温度を、蒸留塔１へ導入される循環流８の温度
よりも低く抑える必要があるため、煙道部内１０
へ導入される循環流５との温度差を大きくするこ
とができず、加熱炉２における高温排ガスの熱を
充分利用することができないという欠点を有して
いる。一方、このような従来法において、蒸留塔
加熱炉２０を省略して、反応装置加熱炉２０から
の循環流６を直接蒸留塔１に導入しようとする
と、その循環流の温度調節が困難になり、実用的
でない。即ち、この場合には、循環流８の温度調
節は、蒸留塔加熱炉２０が省略されているため、
反応装置加熱炉２に対する燃料供給量を調節する
ことによつて行わざるを得ないが、このような方
式の温度調節の場合には、この反応装置加熱炉２
内では、反応装置へ供給される反応原料の加熱が
行われており、この反応原料の加熱がその循環流
の温度調節によつて影響を受けるという不都合が
生じ、実際上、その実施は不可能である。 本発明者らは、従来法に見られる前記欠点を克
服した蒸留塔の加熱方法を開発すべく鋭意研究を
重ねた結果、本発明を完成するに到つた。 即ち、本発明によれば、反応装置からの反応生
成物を蒸留処理するための蒸留塔の加熱方法にお
いて、 (i) 該蒸留塔から、それに含まれる反応生成物の
一部を循環流として抜出し、反応装置に付設さ
れた反応装置加熱炉の高温煙道排ガスにより間
接加熱した後、蒸留塔へ循環すること、 (ii) 該循環流を高温煙道排ガスにより間接加熱す
る以前に、その一部を間接冷却すること、 (iii) 前記間接冷却された循環流及び／又は間接冷
却されない循環流の流量を調節して、蒸留塔に
循環導入される循環流の温度を調節すること、 を特徴とする蒸留塔の加熱方法が提供される。 次に、本発明の方法を図面により説明する。な
お、第２図において、第１図に示したものと同一
の符号は第１図の場合と同一の意味を有する。 蒸留塔１において、反応装置（図示されていな
い）から得られる反応生成物はライン４０を通つ
て蒸留塔１に供給され、蒸留生成物の塔頂分はラ
イン１３から抜出され、蒸留塔内に含まれる反応
生成物の一部は、その蒸留塔の底部から、ライン
３により循環流として抜出される。また蒸留塔の
底部から抜出された生成物の一部は製品としてラ
イン５０を通つて抜出される。この蒸留塔から抜
出された循環流は、ポンプ４を通り、その一部
は、ライン１６を経て、循環流冷却器３７を通
り、ライン１８及びライン５を通つて、反応装置
加熱炉２の煙道部内１０へ導かれ、一方、その循
環流の残部は、バイパス流として、ライン１５を
経て、流量調節器１４を通り、ライン１７及びラ
イン５を経て、冷却器３７を通つてきた循環流と
共に、煙道部内１０へ導かれる。流量調節器６２
は、流量検出器６１との組合せで作動し、ライン
３を通る全循環流量を一定に保持するためのもの
である。 冷却器３７は、間接熱交換型のもの等が採用さ
れ、従来公知の種々のものが適用されるが、この
冷却器３７には、ライン３０からの空気が送風器
３１及びライン３２を通つて導入され、ここでラ
イン１６を通つて導入された循環流との間で間接
熱交換を行い、循環流を冷却する。冷却器３７か
らの高められた温度を有する空気は、ライン３３
及びライン３６を通つて、反応装置加熱炉２に対
し、燃焼用空気として供給される。また、この場
合、ライン３０から導入された空気の一部は、必
要に応じ、ライン３４を通つて反応装置加熱炉２
の煙道部内１０へ導き、ここで加熱した後、ライ
ン３５及びライン３６を通つて、反応装置加熱炉
２に供給することもできる。 反応装置加熱炉２の煙道部内１０は、加熱炉の
対流部と称されている部分であり、この部分に
は、炉内９において、液体燃料や気体燃料の燃焼
によつて生じた高温の燃焼ガスを排ガスとして流
通している部分であり、循環流を加熱するための
熱交換器４２が挿入されている。また、この煙道
部内１０には、必要に応じ、前記したように空気
加熱用の熱交換器４３を挿入設置することもでき
る。これらの熱交換器４１，４２としては、従来
慣用されているものが適用され、例えば、コイル
状加熱管や、ヒートパイプ式熱交換器、再生蓄熱
型熱交換器、又はプレート式熱交換器等が採用さ
れる。 反応装置加熱炉２の煙道部内１０で間接加熱さ
れた循環流はライン８を通つて蒸留塔１に循環導
入される。本発明においては、このライン８を通
る循環流には、温度検知器２６が接続され、その
温度検知信号に基づいて、流量調節器１４の弁が
作動し、ライン１５及びライン１７を通つて煙道
部内１０に導入される循環流量が調節され、これ
によつて、ライン８を通る循環流の温度が所定の
範囲に保持される。即ち、ライン８を通る循環流
の温度が所定値よりも高い場合、温度検知器２６
と流量調節器１４の作用により、ライン１５を通
る方の循環流量が減少し、ライン１６を経て、冷
却器３７を通る方の循環流量が増大し、ライン５
を通る循環流の温度は低下し、その温度低下に応
じてライン８を通る循環流の温度は降下し、所定
温度範囲に保持される。一方、ライン８を通る循
環流の温度が所定値よりも低い場合には、温度検
知器２６と流量調節器１４の作用により、冷却器
３７を通る方の循環流量が減少し、ライン１５及
びライン１７を通る方の循環流量が増大し、ライ
ン５を通る循環流の温度が上昇し、その温度上昇
に応じてライン８を通る循環流の温度は上昇し、
所定温度範囲に保持される。第２図において、流
量調節器１４は、冷却器３７の付設されていない
方の循環流路に配置されているが、前記したライ
ン８の循環流の温度調節原理から明らかなよう
に、冷却器３７の付設されている方の流路に配置
することもできる。また、調量調節のために、調
量計１４に代えて、ライン１５と１６の分岐点に
調量比制御用の３方弁を配設することはより効果
的である。 また、第２図において、循環流冷却器３７の冷
却用媒体として用いられた空気は、循環流冷却器
３７における高温循環流との間の熱交換によつて
加熱され、高められた温度で、ライン３６を通つ
て反応装置加熱炉２に導入される。この場合、空
気の一部を、ライン３４を通つて煙道部内１０で
加熱してライン３５を通つてライン３３からの空
気流に合流させる時には、ライン３６を通る空気
流の温度はさらに高められたものとなる。そし
て、このような高められた温度の空気流を燃焼用
空気として用いることにより、反応装置加熱炉２
の熱効率はさらに向上される。 本発明によれば、第１図に示した従来法の場合
とは異なり、蒸留塔加熱炉２０は省略され、その
設置費用や運転費用が不要となるため、大きな経
済的利点を得ることができる。その上、反応装置
加熱炉２の煙道部内１０からライン６を通つて抜
出される循環流は、従来法の場合よりも高められ
た温度を有し、ライン５を通つて煙道部内１０へ
導入される循環流との間の温度差を大きくとるこ
とができるため、煙道内１０を流通する高温排ガ
スの熱量を充分に有効利用することができ、反応
装置加熱炉２の全体の熱効率を著しく高めること
ができる。 本発明においては種々の変更が可能であり、例
えば、循環流冷却器３７の冷却用媒体としては、
空気に代えて、他のガス状物、例えば、ガス状又
は蒸気状炭化水素、スチーム等を用いることがで
きる他、水や、液状炭化水素、その他の液状物を
任意に用いることができ、また加熱炉は、接触改
質装置においては、反応装置加熱炉２に並列し
て、反応塔の中間加熱炉を併設し、それらの排ガ
スを同一の煙道を通して排出する構造のものとす
ることができる。さらに、煙道部は、加熱炉に直
接設置した構造の他、加熱炉本体とは別個に独立
して設置することもでき、煙道部内には、さらに
他のガス状又は液状の流体を加熱するための加熱
コイル等の熱交換器を挿入位置することもでき
る。また、温度検知器２６は、前記したようにラ
イン８の循環流の温度検知に代えて、蒸留塔１の
ライン４０に連絡する内部トレイ又はそれに近接
する内部トレイに温度センサーを配置し、その内
部トレイの反応生成物の温度を検知することもで
きる。そして、この内部トレイの検知温度に基づ
いて、流量調節器１４を作動させて、ライン１７
及びライン１８を通る循環流量の割合を変化させ
ることができる。 本発明による蒸留塔加熱方法の他の実施例を第
３図に示す。第３図は冷却用媒体の流量を調節す
ることによつて循環流３の冷却の程度を変え、そ
れによつて蒸留塔１へライン８を通つて循環導入
される循環流の温度を調節する例を示す。また、
第３図において、第２図の場合と同一符号は同一
の意味を有する。 第３図において、蒸留塔底部からライン３を通
つて抜出された循環流は、ポンプ４を通つて、冷
却器３７に導かれ、ここで間接冷却された後、反
応装置加熱炉２の煙道部内１０の熱交換器４２に
入り、ここで間接加熱された後、ライン８を通つ
て蒸留塔１へ循環導入される。冷却用媒体として
の空気は、ライン３２を通り、その一部はライン
５６を通つて冷却器３７に入り、ここで循環流を
間接冷却させた後、ライン５７及びライン３３を
通つて反応装置加熱炉２に導入され、一方、ライ
ン３２を通る空気の残部は、バイパス流として、
ライン５３、流量調節器５４及びライン５５を通
り、さらにライン５３でライン５７を通る空気と
合流して、加熱炉２に導入される。冷却器３７を
通る空気の流量は、ライン８に設けられた温度検
知器２６に連絡する流量調節器５４によつて調節
され、この調節によつて蒸留塔１へライン８を通
る循環流の温度は所定範囲の調節される。 本発明による蒸留塔の加熱方法のさらに他の実
施例を第４図に示す。第４図は、蒸留塔に供給す
る反応生成物を所定の温度に保持し、これによつ
て蒸留塔を加熱する方法を示すものである。第４
図において、第２図及び第３図に示したものと同
一符号は同一の意味を有する。 第４図において、ライン１２を通つて加熱炉２
から抜出された反応原料は、反応塔（改質処理装
置）７０に導入され、ここで反応処理された後、
反応生成物はライン７１を通つて抜出され、その
反応生成物の一部は、ライン７２を通つて冷却器
７７に導入され、ここでライン３２を通つて冷却
器７７に導入される冷却用媒体としての空気によ
り間接冷却された後、ライン７３を通つて冷却器
７７から抜出される。一方、ライン７１を通る反
応生成物の残部は、バイパス流としてライン７
４、流量調節器５４及びライン７５を通り、ライ
ン７３を通つてくる反応生成物と合流して、ライ
ン７６を通り、反応装置加熱炉２の煙道部内１０
の熱交換器４２導入され、ここで間接加熱された
後、ライン７８を通つて抜出され、ライン４０を
通つて蒸留塔１に導入される。ライン４０を通つ
て蒸留塔１に導入される反応生成物の温度を調節
するには、ライン４０に設けた温度検知器２６と
連絡する流量調節５４の作用により、ライン７４
及び７５を通る反応生成物の流量を調節し、また
それによつて冷却器７７を通る反応生成物の流量
を同時に調節する。この反応生成物流量の調節に
より、ライン４０を通る反応生成物の温度は所定
値に保持される。 なお、前記第２図に関して示した種々の変更
は、前記第３図及び第４図に関しても同様に適用
し得ることを理解すべきである。 本発明による実施例として、前記第２図に関し
て示した種々の変更のうち、最も効果的な一例を
第５図に示す。第５図は、第２図からの変更点と
して循環流冷却器３７の冷却用媒体に水を用い、
これを加熱・沸騰させることによつてスチームを
発生させるものである。第５図において、第２図
の場合からの変更は冷却用媒体に関するものに限
られ、同一符号は同一の意味を有する。 第５図において、冷却用媒体である水はライン
８０，８１を通つて循環流冷却器３７に導入さ
れ、ここで加熱されることによつて沸騰しスチー
ムが発生する。発生したスチームはライン８２を
通り種々の用途に利用される。なお、冷却器３７
に導かれる水の流量は冷却器３７における水の液
面計８３に連絡する流量調節器８４によつて調節
される。 本発明は、反応装置と接続された蒸留塔の加熱
方法として利用されるもので、この場合の反応装
置は、種々の反応を目的としたものでよく、例え
ば、ナフサの接触改質、ナフサの水添脱硫、灯−
軽油の水添脱硫、重質油の水添脱硫等の反応を実
施する装置が包含される。第４図の示した実施例
は、殊に、重質油の水添脱硫処理の実施に好適で
ある。 次に本発明の実施例として、イラニアンヘビー
原油から得られたナフサ（分子量117、比重
0.753）100重量部を接触改質して改質油（分子量
108、比重0.813）を得る場合の蒸留塔加熱の条件
を、第２図に示したフローとの関連で次表に示
す。

【表】

【表】 なお、この実施例においては、製品改質油に対
する循環流量の比（ライン５とライン５０の流量
比）は1.7であり、また循環流量に対する冷却器
（熱交換器）３７のバイパス流量比（ライン１５
とライン５の流量比）は0.83であるが、これらの
比率は目標とする製品のオクタン価や、操作負荷
によつて変動するものであり、一般には、前記の
製品改質油に対する循環流量比は1.0〜2.5の範
囲、循環流量に対するバイパス流量比は0.3〜
0.95の範囲にあることが多い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の蒸留塔加熱方法の実施説明図を
示し、第２図〜第５図は本発明の蒸留加熱方法の
実施説明図を示す。 １……蒸留塔、２……反応装置加熱炉、２０…
…蒸留塔加熱炉、１４，２４，５４，８４……流
量調節器、２６……温度検知器、３７……循環流
冷却器、４１……反応原料用熱交換器、４２……
循環流用熱交換器、７０……反応塔、７７……冷
却塔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 反応装置からの反応生成物を蒸留処理するた
   めの蒸留塔の加熱方法において、 (i) 該蒸留塔から、それに含まれる反応生成物の
   一部を循環流として抜出し、反応装置に付設さ
   れた反応装置加熱炉の高温煙道排ガスにより間
   接加熱した後、蒸留塔へ循環すること、 (ii) 該循環流を高温煙道排ガスにより間接加熱す
   る以前に、その一部を間接冷却すること、 (iii) 前記間接冷却された循環流及び／又は間接冷
   却されない循環流の流量を調節して、蒸留塔に
   循環導入される循環流の温度を調節すること、 を特徴とする蒸留塔の加熱方法。 ２ 反応装置からの反応生成物を蒸留処理するた
   めの蒸留塔の加熱方法において、 (i) 該蒸留塔から、それに含まれる反応生成物の
   一部を循環流として抜出し、反応装置に付設さ
   れた反応装置加熱炉の高温煙道排ガスにより間
   接加熱した後、蒸留塔へ循環すること、 (ii) 該循環流を高温煙道排ガスにより間接加熱す
   る以前に、冷却用媒体を用いて冷却すること、 (iii) 前記冷却用媒体の流量を調節して、蒸留塔に
   循環導入される循環流の温度を調節すること、 を特徴とする蒸留塔の加熱方法。 ３ 反応装置からの反応生成物を蒸留処理するた
   めの蒸留塔の加熱方法において、 (i) 該反応装置からの反応生成物を、反応装置に
   付設された反応装置加熱炉の高温煙道排ガスと
   間接接触させて加熱した後、蒸留塔へ導入する
   こと、 (ii) 該反応生成物を高温煙道ガスと間接接触させ
   る以前に、その一部を間接冷却すること、 (iii) 前記間接冷却されない反応生成物又は間接冷
   却された反応生成物の流量を調節して、蒸留塔
   に導入される反応生成物の温度を調節するこ
   と、 を特徴とする蒸留塔の加熱方法。