JPH0689341B2 - Aromatic hydrocarbon manufacturing method - Google Patents

Aromatic hydrocarbon manufacturing method

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JPH0689341B2
JPH0689341B2 JP61186959A JP18695986A JPH0689341B2 JP H0689341 B2 JPH0689341 B2 JP H0689341B2 JP 61186959 A JP61186959 A JP 61186959A JP 18695986 A JP18695986 A JP 18695986A JP H0689341 B2 JPH0689341 B2 JP H0689341B2
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pyrolysis
separator
pyrolysis gasoline
reaction
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和義 木山
滋 米川
隆 角田
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旭化成工業株式会社
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    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、石油系炭化水素を分解してオレフインおよび
芳香族炭化水素〔以下、BTX(Bはベンゼン、Tはトル
エン、Xはキシレンを表わす)と略記する〕等の有用な
石油化学製品を高収率で、かつ高選択的に製造する方法
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention decomposes petroleum hydrocarbons to obtain olefins and aromatic hydrocarbons [hereinafter, BTX (B represents benzene, T represents toluene, X represents xylene). Abbreviated as)], etc., for producing a useful petrochemical product with high yield and high selectivity.

(従来の技術) 従来、エタン、プロパンをはじめとする軽質のガス状炭
化水素およびナフサ、灯軽油等の液状炭化水素をオレフ
イン、BTXに転換する方法として、第1の方法は、スチ
ームクラツキングと呼称される管式熱分解炉を用いる方
法である(例えば、「ザ・オイル・アンド・ガスジヤー
ナル」誌P220〜222.MAY12,1969に記載)。
(Prior Art) Conventionally, as a method for converting light gaseous hydrocarbons such as ethane and propane and liquid hydrocarbons such as naphtha and kerosene into olefins and BTX, the first method is steam cracking. It is a method of using a tube type pyrolysis furnace called as (for example, described in "The Oil and Gas Journal" P220-222. MAY12,1969).

この方法での熱分解温度は、通常、750〜850℃の範囲が
可能とされている。本方法では反応がラジカル反応機構
で進行するという性格上、分解温度を上げると、エチレ
ンおよびBTXの収率が増加して、プロピレン、C4留分の
収率が減少し、逆に分解温度を下げると、プロピレンの
収率は増加するものの、エチレン、BTXの収率は大きく
減少するという特徴がある。
The thermal decomposition temperature in this method is usually in the range of 750 to 850 ° C. In the present method, the reaction proceeds by a radical reaction mechanism, so when the decomposition temperature is raised, the yields of ethylene and BTX increase, the yields of propylene and C 4 fractions decrease, and conversely the decomposition temperature increases. If it is lowered, the yield of propylene is increased, but the yields of ethylene and BTX are greatly reduced.

第2の方法としては、特にBTX成分に富む炭化水素を製
造する方法として、ZSM−5系ゼオライト触媒を用いる
方法である。この方法として、例えば、(1)芳香族分
が15重量%以下である炭素数5以上の液状炭化水素をZS
M−5系ゼオライトと接触させて芳香族化合物に転化す
る方法(特公昭56−426239号)、あるいは(2)C2〜C4
パラフイン、オレフインをZSM−5系ゼオライトと接触
させて芳香族化合物に転化する方法(特公昭58−23368
号)などが知られている。
The second method is to use a ZSM-5 type zeolite catalyst as a method for producing a hydrocarbon rich in BTX components. As this method, for example, (1) a liquid hydrocarbon having 5 or more carbon atoms and having an aromatic content of 15% by weight or less is ZS
Method of converting to aromatic compound by contacting with M-5 type zeolite (Japanese Patent Publication No. 56-426239), or (2) C 2 to C 4
Method of converting paraffin and olefin into aromatic compounds by contacting with ZSM-5 type zeolite (Japanese Patent Publication No. 58-23368).
No.) is known.

(発明が解決しようとする問題点) しかし、第1の方法では、上記したように反応がラジカ
ル反応機構で進行するため、BTXを高収率で得るには、
極めて苛酷な反応条件を必要とし、その結果、管式加熱
炉での、いわゆるコーキングの進行が加速され、反応管
での圧力損失の増大、反応の選択性の低下を招き、デコ
ーキングの間隔をせばめなければならない。また、熱分
解での収率構成が、エチレン、BTXに偏より、プロピレ
ン、C4留分を同時に高収率で得ることは困難であるとい
う問題がある。
(Problems to be Solved by the Invention) However, in the first method, since the reaction proceeds by the radical reaction mechanism as described above, in order to obtain BTX in a high yield,
Extremely harsh reaction conditions are required, and as a result, the so-called coking progress in the tube heating furnace is accelerated, resulting in an increase in pressure loss in the reaction tube and a decrease in reaction selectivity, and the decoking interval is increased. I have to squeeze. Further, there is a problem that it is difficult to obtain a propylene and a C 4 fraction at a high yield at the same time because the yield composition in the thermal decomposition is biased to ethylene and BTX.

第2の方法では、接触反応において芳香族化合物以外
に、水素、炭素数1〜3の軽質炭化水素が副生するた
め、目的とするBTXを回収するには、分離、精製装置が
必要となり、分離、精製に伴なう設備投資、エネルギー
が過大な経済負担となることが避けられない。したがつ
て、有用な石油化学製品を生産するために、需要に応じ
た柔軟な収率構成を維持しつつ、選択的に芳香族炭化水
素を安定的に、かつ安価に生産し、原料である石油系炭
化水素からのエチレン、プロピレン、ブタジエン、BTX
のトータル収率(以下、有効製品収率と略記する)が、
従来のいずれの方法で得られる収率以上であることを可
能とする製造方法が強く望まれている。
In the second method, in addition to aromatic compounds, hydrogen and light hydrocarbons having 1 to 3 carbon atoms are by-produced in the catalytic reaction, so a separation and purification device is required to recover the target BTX. It is inevitable that the capital investment and energy involved in separation and refining will impose an excessive economic burden. Therefore, in order to produce useful petrochemicals, aromatic hydrocarbons are selectively produced stably and inexpensively while maintaining a flexible yield composition according to demand, and are raw materials. Ethylene, propylene, butadiene, BTX from petroleum hydrocarbons
The total yield (hereinafter abbreviated as the effective product yield) of
There is a strong demand for a production method capable of achieving a yield higher than that obtained by any conventional method.

(問題点を解決するための手段) 本発明者らは、上記した従来技術の欠点を解消し、原料
である石油系炭化水素からの有効製品収率は従来法以上
であることを可能にして、設備投資、必要エネルギーは
少なくて済む選択的な芳香族炭化水素の製造法につい
て、鋭意研究を重ねた結果、エチレン製造プロセスにお
いて、石油系炭化水素を熱分解した時に得られる炭素数
4〜5の炭化水素を、300〜600℃の温度および0〜60kg
/cm3Gの圧力の条件下で結晶性アルミノシリケートと接
触させる接触環化反応器に供給して芳香族化合物に転化
し、さらに、そこで得られた反応生成物を再度エチレン
製造プロセスの熱分解ガソリン分離器にリサイクルし、
芳香族化合物を熱分解ガソリンとして回収することによ
つて、これを達成することができた。
(Means for Solving Problems) The present inventors have solved the above-mentioned drawbacks of the conventional technology and made it possible to obtain an effective product yield from a petroleum hydrocarbon as a raw material that is higher than that of the conventional method. As a result of intensive studies on a selective aromatic hydrocarbon production method that requires less capital investment and energy, the ethylene production process has a carbon number of 4 to 5 obtained when the petroleum hydrocarbon is pyrolyzed. Hydrocarbons at temperatures of 300-600 ° C and 0-60kg
It is fed to a catalytic cyclization reactor which is brought into contact with crystalline aluminosilicate under the condition of a pressure of / cm 3 G to be converted into an aromatic compound, and the reaction product obtained there is again pyrolyzed in the ethylene production process. Recycle it into a gasoline separator,
This could be achieved by recovering the aromatic compounds as pyrolysis gasoline.

本発明の方法を工学的に適用した場合の一実施態様を示
す図面にしたがつて、本発明を詳細に説明する。
The present invention will be described in detail with reference to the drawings showing one embodiment in which the method of the present invention is applied in engineering.

図面において、1は熱分解工程の管式加熱炉、2は接触
環化工程の反応器である。まず、管式加熱炉1には、ナ
フサ、灯軽油等の液状炭化水素、好ましくはナフサ3が
供給され、750〜850℃の温度、常圧〜15kg/cm3Gの圧
力、0.1〜0.8秒の滞留時間で熱分解されて、エチレン、
プロピレン、BTXを主として含む反応流体4が生成す
る。反応流体4は熱交換器5に入り熱回収され、熱交換
器5を出た反応流体6は、熱分解ガソリン分離器7に入
り熱分解ガソリン8を分離する。
In the drawings, 1 is a tubular heating furnace for the pyrolysis step, and 2 is a reactor for the catalytic cyclization step. First, the tubular heating furnace 1 is supplied with liquid hydrocarbons such as naphtha and kerosene, preferably naphtha 3, temperature of 750 to 850 ° C, pressure of normal pressure to 15 kg / cm 3 G, 0.1 to 0.8 seconds. Is pyrolyzed with a residence time of ethylene,
The reaction fluid 4 mainly containing propylene and BTX is produced. The reaction fluid 4 enters the heat exchanger 5 to recover heat, and the reaction fluid 6 exiting the heat exchanger 5 enters the pyrolysis gasoline separator 7 to separate the pyrolysis gasoline 8.

熱分解ガソリン8は、その中の炭素数5留分を分離する
炭素数5留分分離器9に供給され、炭素数5留分13とBT
X成分に富んだ一般にハートカツトと称される流体10に
分離される。流体10は例えばベンゼン製造を目的とする
場合は、脱アルキル装置11に供給され、水素化脱アルキ
ル反応によりベンゼン12が生産される。一方、炭素数5
留分分離器により分離された炭素数5留分13は、接触環
化反応器2に供給されるが、好ましくはその前に炭素数
5留分13中に含まれるイソプレンを合成ゴムの有用な原
料として、また、接触環化反応器2の触媒の経時劣化抑
制の理由からシクロペンタジエンを分離する装置を設け
るのがよい。
The pyrolysis gasoline 8 is supplied to a carbon number 5 fraction separator 9 that separates the carbon number 5 fraction, and the carbon number 5 fraction 13 and BT are supplied.
It is separated into a fluid 10 which is rich in X component and is generally called a heart cut. For the purpose of producing benzene, for example, the fluid 10 is supplied to a dealkylation device 11 to produce benzene 12 by a hydrodealkylation reaction. On the other hand, carbon number 5
The carbon number 5 fraction 13 separated by the fraction separator is fed to the catalytic cyclization reactor 2, but preferably isoprene contained in the carbon number 5 fraction 13 is used as a useful synthetic rubber. It is preferable to provide a device for separating cyclopentadiene as a raw material and for the purpose of suppressing deterioration of the catalyst of the catalytic cyclization reactor 2 with time.

接触環化反応器2の反応条件は、常圧〜60kg/cm3G、好
ましくは常圧〜10kg/cm3Gの圧力で、温度300〜600℃、
好ましくは450〜600℃である。重量空間速度(WHSV)は
0.1〜10Hr-1、好ましくは0.1〜2.0Hr-1、さらに好まし
くは0.1〜0.8Hr-1とする。
The reaction conditions of the catalytic cyclization reactor 2 are atmospheric pressure to 60 kg / cm 3 G, preferably atmospheric pressure to 10 kg / cm 3 G, temperature 300 to 600 ° C.
It is preferably 450 to 600 ° C. Weight space velocity (WHSV) is
It is 0.1-10 Hr -1 , preferably 0.1-2.0 Hr -1 , and more preferably 0.1-0.8 Hr -1 .

また、上記接触環化において使用する触媒としては、固
体酸触媒としての機能を持つアルミノシリケートゼオラ
イトが広く使用できる。望ましくはZSM−5系のゼオラ
イト、例えば、(1)芳香族成分が15重量%以下である
炭素数5以上の液状炭化水素を芳香族化合物に転化する
方法(特公昭56−42639)、あるいは(2)エチレン〜
沸点204℃以下の炭化水素を芳香族化合物に転化する方
法(特開昭50−4029)などに用いられているゼオライト
触媒を使用することが好ましい。ここで言うZSM−5系
ゼオライトとは、X線回折パターンがZSM−5と同一、
あるいは類似しているものであつて、金属としてアルミ
ニウムの代りに他のものが入つたものでもよく、また、
アルミニウムと共に他の元素が入つたものでもよい。
As the catalyst used in the above-mentioned catalytic cyclization, aluminosilicate zeolite having a function as a solid acid catalyst can be widely used. Desirably, a ZSM-5 type zeolite, for example, (1) a method of converting a liquid hydrocarbon having 5 or more carbon atoms and having an aromatic content of 15% by weight or less into an aromatic compound (Japanese Patent Publication No. 56-42639), or ( 2) Ethylene ~
It is preferable to use a zeolite catalyst used in a method for converting a hydrocarbon having a boiling point of 204 ° C. or less to an aromatic compound (Japanese Patent Laid-Open No. 40-4029). The ZSM-5 type zeolite referred to here has the same X-ray diffraction pattern as ZSM-5,
Or it may be similar, but instead of aluminum as metal, it may be replaced by another,
It may contain aluminum and other elements.

本発明において使用する触媒として、さらに好ましく
は、亜鉛を含むZSM−5型ゼオライトにおいて、該ZSM−
5型ゼオライトが下記(i)〜(iii)を満たすもので
ある。
As the catalyst used in the present invention, more preferably, in ZSM-5 type zeolite containing zinc, the ZSM-
Type 5 zeolite satisfies the following (i) to (iii).

(i)ケイ素/アルミニウムの原子比が10〜75、好まし
くは12〜50 (ii)亜鉛/ケイ素の原子比が0.008〜0.03、好ましく
は0.01〜0.02の組成を有し (iii)ピリジンを用い、昇温速度を15℃/分とした場
合の昇温脱離法による500〜900℃における当該ZSM−5
型ゼオライト1g当りのピリジンの脱離量が40〜120μmol
/gなお、上記(iii)のピリジン脱着量の範囲は、ZSM−
5型ゼオライトを600〜800℃の温度、0.1〜1気圧の水
分圧、0.2〜20時間の処理時間の条件下で、水蒸気共存
下で加熱処理し、触媒の活性低下を抑制し、安定化させ
ることによつて得られる。
(I) has an atomic ratio of silicon / aluminum of 10 to 75, preferably 12 to 50 (ii) has an atomic ratio of zinc / silicon of 0.008 to 0.03, preferably 0.01 to 0.02 (iii) using pyridine, The ZSM-5 at 500 to 900 ° C by the thermal desorption method when the temperature rising rate is 15 ° C / min.
Desorption of pyridine is 40-120μmol per 1g of zeolite
In addition, the range of pyridine desorption amount in the above (iii) is ZSM-
Type 5 zeolite is heat-treated in the presence of water vapor under the conditions of a temperature of 600 to 800 ° C, a water pressure of 0.1 to 1 atm, and a treatment time of 0.2 to 20 hours in order to suppress the activity of the catalyst and stabilize it. Can be obtained.

さらに、上記の触媒において、ZSM−5型ゼオライトが
低級アルキル尿素化合物、低級アルキルチオ尿素化合物
から選ばれた1種以上の化合物の共存下で水熱合成され
たZSM−5型ゼオライトであるのが望ましい。
Further, in the above catalyst, it is desirable that the ZSM-5 type zeolite is a ZSM-5 type zeolite hydrothermally synthesized in the coexistence of one or more compounds selected from lower alkylurea compounds and lower alkylthiourea compounds. .

本発明においては、前記触媒環化反応器の型式として、
流動床のみでなく固定床反応器が使用できるという長所
がある。
In the present invention, as the model of the catalytic cyclization reactor,
It has the advantage that not only a fluidized bed but a fixed bed reactor can be used.

この接触環化反応器2では、供給された炭素数5留分13
および後述する炭素数4留分19が触媒の作用により、高
収率、高選択的にBTX成分へと転化し、BTX成分に富んだ
反応流体14を生成する。
In this catalytic cyclization reactor 2, the supplied carbon number 5 fraction 13
And, a C 4 fraction 19 described later is converted into a BTX component in a high yield with high selectivity by the action of a catalyst, and a reaction fluid 14 rich in the BTX component is produced.

接触環化反応器2を出た反応流体14は、熱交換器15に入
り熱回収された後、再度反応流体6と合流して熱分解ガ
ソリン分離器7に供給される。
The reaction fluid 14 that has left the catalytic cyclization reactor 2 enters the heat exchanger 15 where heat is recovered and then merges with the reaction fluid 6 again and is supplied to the pyrolysis gasoline separator 7.

これにより、反応流体16に含まれるBTX成分は、熱分解
ガソリン8として、また、水素、炭素数1〜4の炭化水
素は、分解ガス17として分離される。すなわち、反応流
体16からのBTX分離を、フレツシユフイードされた原料
炭化水素3から生成したBTX留分含みの反応流体6と同
一の熱分解ガソリン分離器7を用いて実施することによ
り、接触環化反応器2を出た反応流体14のため独立した
分離回収装置を設ける必要がなくなり、分離回収のため
の設備投資とエネルギー使用を大巾に削減できる。
As a result, the BTX component contained in the reaction fluid 16 is separated as pyrolysis gasoline 8, and hydrogen and hydrocarbons having 1 to 4 carbon atoms are separated as cracked gas 17. That is, the BTX separation from the reaction fluid 16 is carried out by using the same pyrolysis gasoline separator 7 as the reaction fluid 6 containing the BTX fraction produced from the fresh fed raw hydrocarbons 3, so that the contact ring is separated. Since there is no need to provide an independent separation and recovery device for the reaction fluid 14 that has left the chemical reaction reactor 2, capital investment and energy use for separation and recovery can be greatly reduced.

一方、熱分解ガソリン分離器7を出た反応流体17は、炭
素数4留分分離器18に供給され、炭素数4留分19と水
素、炭素数1〜3の軽質炭化水素からなる反応流体20に
分離される。反応流体20は、分離精製装置21に供給さ
れ、水素およびスタン22、エチレンおよびプロピレン等
の軽質オレフイン23、エタンおよびプロパン等の軽質パ
リフイン24に分離される。
On the other hand, the reaction fluid 17 discharged from the pyrolysis gasoline separator 7 is supplied to a C4 cut fraction separator 18 and is composed of a C4 cut fraction 19, hydrogen, and a light hydrocarbon having 1 to 3 carbon atoms. Divided into 20. The reaction fluid 20 is supplied to a separation and purification device 21, and is separated into hydrogen and a stun 22, a light olefin 23 such as ethylene and propylene, and a light parifine 24 such as ethane and propane.

炭素数4留分19はそのまま炭素数5留分13に合流させて
接触環化反応器2に供給してもよいが、好ましくは炭素
数4留分中に含まれる石油化学製品の原料として有用な
ブタジエン、イソブチレンのうち1種もしくは2種分離
する装置を設けるのがよい。炭素数4留分19も接触環化
反応器2に供給されることにより、炭素数5留分13と同
様に、同一反応、同一経路を経て生成したBTX成分は、
熱分解ガソリン8として回収される。
The C4 cut 19 may be directly combined with the C5 cut 13 and supplied to the catalytic cyclization reactor 2, but is preferably useful as a raw material for petrochemical products contained in the C4 cut. It is advisable to provide a device for separating one or two kinds of butadiene and isobutylene. By supplying the C4 fraction 19 to the catalytic cyclization reactor 2, as in the C5 fraction 13, the BTX component produced through the same reaction and the same route is
It is recovered as pyrolysis gasoline 8.

以上、図面には、原料炭化水素の熱分解により生成され
る通常は燃料としてしか評価されない炭素数4留分、炭
素数5留分を接触環化反応させ、そこで選択的、高収率
にBTXを生成させて、その分離回収を独立した分離回収
装置を用いることなく、既設の熱分解ガソリン分離装置
を共有して熱分解ガソリンとして回収する場合を示し
た。
In the figure above, the C4 fraction and the C5 fraction, which are usually evaluated only as a fuel and are produced by the thermal decomposition of the raw material hydrocarbons, are subjected to a catalytic cyclization reaction, where BTX is selectively and highly yielded. It was shown that the existing pyrolysis gasoline separator was shared and recovered as pyrolysis gasoline without using an independent separation / recovery device.

(発明の効果) 以上、詳細に説明した本発明によれば、以下の効果を奏
することができる。
(Effects of the Invention) According to the present invention described in detail above, the following effects can be achieved.

(1)従来の石油系炭化水素の熱分解と、接触環化技術
を有機的に組合せることにより、接触環化反応によつて
生成した軽質ガス、BTXの分離、精製、回収のための設
備投資、エネルギー使用を大巾に削減することができ
る。
(1) Equipment for separation, purification and recovery of light gas and BTX produced by catalytic cyclization reaction by organically combining conventional thermal decomposition of petroleum hydrocarbons and catalytic cyclization technology Investment and energy use can be significantly reduced.

(2)原料の石油系炭化水素からの有効製品収率が、従
来の熱分解では約60重量%前後であつたものが、副生品
であるC4、C5留分の選択的芳香族化により約65重量%程
度にまで増加することができる。
(2) The yield of the effective product from the petroleum hydrocarbon as the raw material was about 60% by weight in the conventional pyrolysis, but the selective aromatics of the C 4 and C 5 fractions as the by-product. It can be increased up to about 65% by weight.

(3)熱分解プロセスと接触環化プロセスの有機的な組
合せにより、各々単独なプロセスでは達成不可能な有効
製品収率を維持しつつ、あるいはそれ以上を可能とし、
石油化学製品の需要に応じたフレキシブルな収率構成を
とることが可能となる。すなわち、例えば、プロピレン
収率を増加させるために熱分解温度を下げると、通常
は、エチレン、BTXの収率減少により、有効製品収率の
大幅な減少を招くが、C4、C5留分を選択的にBTX成分へ
と転化することが可能になるゆえ、接触環化フロセスも
含めたトータルの有効製品収率は、従来の熱分解と変ら
ず、あるいはそれ以上を可能にし、しかも、プロピレ
ン、BTXの選択的な増産が可能となる。
(3) The organic combination of the thermal decomposition process and the catalytic cyclization process makes it possible to maintain the effective product yield which is not achievable by each independent process or more,
It is possible to have a flexible yield structure according to the demand for petrochemical products. That is, for example, lowering the thermal decomposition temperature in order to increase the propylene yield, typically, ethylene, by reduced yield of BTX, it leads to a significant reduction in the effective product yield, C 4, C 5 fraction Since it becomes possible to selectively convert benzene to BTX components, the total effective product yield, including catalytic cyclization process, is the same as or better than that of conventional pyrolysis. , BTX can be selectively increased.

(実施例) 次に、本発明を実施例により、さらに詳しく説明する。(Example) Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

実施例1,2、比較例1,2 (1)触媒の調製 (a)ケイ酸ソーダ(水ガラス3号)290gを蒸留水230g
に溶解させたA液、別に硫酸アルミニウム16水塩11.4g
およびテトラプロピルアンモニウムブロマイド50g、硫
酸13gを蒸留水300gに溶解させたB液を調合した。次い
で、ホモジナイザーを用い、A液を強撹拌下にB液を添
加し、均質混合ゲル状にした。このゲルを1オートク
レーブに仕込み、160℃、1000rpmの撹拌下、35時間保持
結晶化させた。反応後固形物を過、水洗、脱水、乾燥
後、550℃、3時間空気中で焼成した。得られた白色粉
末をX線回折で確認したところ、ZSM−5型の回折パタ
ーンを示した。螢光X線分析によりSi/Al比を求めたと
ころ、23であつた。このゼオライトを、10%塩化アンモ
ニウム水溶液を用い常法によりイオン交換し、H型ゼオ
ライトとした。次いで、硝酸亜鉛5%水溶液を含浸さ
せ、蒸発乾固、乾燥、焼成(500℃,3時間)し、亜鉛含
有ゼオライトとした。次に、これを9〜20メツシユに圧
縮成型、整粒後、活性コントロールの目的から石英反応
管に充填し、80容量%のスチーム中(窒素希釈、大気
圧)で650℃、1時間処理した。(触媒A)。
Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 (1) Preparation of catalyst (a) Sodium silicate (water glass No. 3) 290 g, distilled water 230 g
A solution dissolved in, separately aluminum sulfate 16-hydrate 11.4 g
A solution B prepared by dissolving 50 g of tetrapropylammonium bromide and 13 g of sulfuric acid in 300 g of distilled water was prepared. Then, using a homogenizer, solution B was added to solution A with vigorous stirring to form a homogeneous mixed gel. This gel was charged into one autoclave, and kept and crystallized for 35 hours under stirring at 160 ° C. and 1000 rpm. After the reaction, the solid matter was filtered, washed with water, dehydrated, dried, and then calcined in air at 550 ° C. for 3 hours. When the obtained white powder was confirmed by X-ray diffraction, it showed a ZSM-5 type diffraction pattern. When the Si / Al ratio was determined by fluorescent X-ray analysis, it was 23. This zeolite was ion-exchanged with a 10% ammonium chloride aqueous solution by a conventional method to obtain an H-type zeolite. Then, it was impregnated with a 5% aqueous solution of zinc nitrate, evaporated to dryness, dried and calcined (500 ° C., 3 hours) to obtain a zinc-containing zeolite. Next, this was compression-molded into 9 to 20 mesh, sized, then filled in a quartz reaction tube for the purpose of activity control, and treated in 80% by volume steam (diluted with nitrogen, atmospheric pressure) at 650 ° C. for 1 hour. . (Catalyst A).

(b)活性コントロールのためのスチーミング条件が65
0℃、5時間である以外は、触媒Aと同一の方法で調製
(触媒B)。
(B) The steaming condition for activity control is 65
Prepared in the same manner as Catalyst A except that the temperature was 0 ° C. for 5 hours (Catalyst B).

(c)触媒Aの調製のうち、テトラプロピルアンモニウ
ムブロマイドを使用する代りに、1,3−ジメチル尿素23.
4gを用いる以外は、同様の方法で調製した。たヾし、活
性コントロールのためのスチーミングは、触媒Bと同一
な650℃、5時間実施した(触媒C)。
(C) Instead of using tetrapropylammonium bromide in the preparation of catalyst A, 1,3-dimethylurea 23.
It was prepared in the same manner except that 4 g was used. However, the steaming for controlling the activity was performed at 650 ° C. for 5 hours, which is the same as that of the catalyst B (catalyst C).

(2)転化反応 転化反応の実施例は、原料として中束系ナフサ(沸点40
〜180℃)を用い、まず管型熱分解装置へ、常圧、スチ
ーム希釈比0.5、各所定温度の条件で供給、熱分解し、
そこで得られたC4留分、C5留分を各々ブタジエン、イソ
ブチレン、イソブレンおよびシクロペンタジエンを蒸留
分離後、それらを上記した触媒を充填した固定床反応器
に供給し、接触環化させた後、反応流体を熱分解ガソリ
ン分離塔へ供給、リサイクルさせた。
(2) Conversion reaction In the example of the conversion reaction, the medium bundle naphtha (boiling point 40
~ 180 ℃), first, to the tube-type pyrolysis device, at atmospheric pressure, steam dilution ratio 0.5, at each predetermined temperature conditions, pyrolysis,
The C 4 fraction and the C 5 fraction thus obtained were separated by distillation to separate butadiene, isobutylene, isobrene and cyclopentadiene, respectively, and then fed to a fixed bed reactor filled with the above-mentioned catalyst for catalytic cyclization. The reaction fluid was supplied to the pyrolysis gasoline separation column for recycling.

第1表には、比較例として現実的な熱分解条件の範囲
で、マイルドに熱分解した場合、苛酷に熱分解した場合
のみの収率を、各々比較例1、比較例2として併せて記
す。また、第1表での実施例に用いた接触環化用の触媒
は、上記調製した中の触媒Aを使用した。
Table 1 shows the yields only when the thermal decomposition is mild and when the thermal decomposition is severe under the practical thermal decomposition conditions as Comparative Examples, respectively, as Comparative Example 1 and Comparative Example 2. . As the catalyst for catalytic cyclization used in the examples in Table 1, the catalyst A prepared above was used.

第1表の実施例と比較例から明らかなように、本発明の
方法によれば、ブタジエン、イソブチレンを除いたC4
分、イソブレン、シクロペンタジエンを除いたC5留分を
接触環化させ、熱分解ガソリン分離塔へリサイクルする
ことにより、従来燃料評価しかされないC4、C5留分は削
滅し、選択的に有用なC6〜C8芳香族を生成していること
がわかる。また、有効製品収率も熱分解のみの場合に比
べ約5〜8%も上昇し、しかも、マイルドに熱分解した
時の方が、その上昇幅は大きいゆえに、接触環化プロセ
スの有機的な組合せにより、熱分解のみでは不可能な、
有効製品収率を減少させることなく需要に応じた任意な
熱分解の運転条件を可能とすることを示している。
As is clear from the examples and comparative examples in Table 1, according to the method of the present invention, the C 4 fraction excluding butadiene and isobutylene, and the C 5 fraction excluding isobrene and cyclopentadiene are subjected to catalytic cyclization. By recycling to the pyrolysis gasoline separation tower, it is clear that the C 4 and C 5 fractions that have been only evaluated as fuels are destroyed and selectively useful C 6 to C 8 aromatics are produced. Also, the yield of effective product is increased by about 5 to 8% as compared with the case of only thermal decomposition, and the increase range is larger when the thermal decomposition is mild. Depending on the combination, it is impossible only by thermal decomposition,
It shows that it enables arbitrary pyrolysis operation conditions according to demand without reducing the effective product yield.

実施例3,4 第2表には、C4留分、C5留分各々を触媒Aを用いて接触
環化させた時の一通過転化による反応生成物を示す。
Examples 3 and 4 Table 2 shows reaction products obtained by one-pass conversion when the C 4 fraction and the C 5 fraction were each subjected to catalytic cyclization using the catalyst A.

第2表より、いずれの留分も転化率、C6〜C8芳香族選択
率共に高く、本反応が選択的なC6〜C8芳香族生成に有用
なことを示している。
From Table 2, it is shown that both fractions have high conversion and high C 6 to C 8 aromatic selectivity, and that this reaction is useful for selective C 6 to C 8 aromatic production.

実施例5〜7 第3表には、イソブレン、シクロペンタジエンを蒸留分
離したC5留分を、触媒A、B、Cを用いて転化率を一定
にするようWHSVは若干変化させ、連続通油した時の触媒
の経時劣化から求めた各々の触媒での触媒活性半減期を
示している。ここで言う触媒活性半減期とは、接触環化
反応を一次とし、連続通油による触媒の活性経時劣化傾
向の把握から、初期の反応速度定数の1/2になるまでの
期日を言う。
Examples 5 to 7 In Table 3, WHSV was slightly changed so as to keep the conversion rate constant by using the catalysts A, B and C, and the C 5 fraction obtained by distillation separation of isoprene and cyclopentadiene was continuously oiled. The catalyst activity half-life of each catalyst is shown from the deterioration of the catalyst over time. The catalyst activity half-life referred to here is the date from when the catalytic cyclization reaction is the first order and the tendency of deterioration of the activity of the catalyst over time due to continuous oil passage is grasped until it becomes half of the initial reaction rate constant.

触媒A、B、C共に温度、転化率が一定であれば、C6
C8芳香族収率もほぼ一定であることがわかる。
If the catalysts A, B and C all have the same temperature and conversion, C 6
It can be seen that the C 8 aromatic yield is also almost constant.

しかし、触媒の耐劣化性については、C、B、Aの順に
優れていることが明らかである。
However, it is clear that the deterioration resistance of the catalyst is excellent in the order of C, B, and A.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

図面は本発明の一実施態様を示すフローシートである。 The drawings are flow sheets showing one embodiment of the present invention.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】石油系炭化水素をスチームクラツキング装
置により熱分解した後、熱分解ガソリン分離器により分
離される熱分解ガソリンを炭素数5留分分離器に供給し
て炭素数5留分を分離し、該留分またはその中のシクロ
ペンタジエン、イソプレンの1種もしくは2種を分離し
たものを、300〜600℃の温度および0〜60kg/cm3Gの圧
力の条件下で結晶性アルミノシリケートと接触させる接
触環化反応器に供給して芳香族化合物に転化し、得られ
る反応生成物を前記熱分解ガソリン分離器へリサイクル
することを特徴とする芳香族炭化水素の製造法。
1. A pyrolysis gasoline that is pyrolyzed by a pyrolysis gasoline separator after pyrolysis of petroleum hydrocarbons by a steam cracking device is fed to a 5-carbon fraction separator to produce a 5-carbon fraction. Is separated and one or two of cyclopentadiene and isoprene in the fraction are separated, and the crystalline alumino is obtained under the conditions of a temperature of 300 to 600 ° C. and a pressure of 0 to 60 kg / cm 3 G. A process for producing an aromatic hydrocarbon, which comprises supplying to a catalytic cyclization reactor which is brought into contact with a silicate, converting it into an aromatic compound, and recycling the obtained reaction product to the pyrolysis gasoline separator.
【請求項2】スチームクラツキング装置による熱分解
が、温度750〜850℃、圧力0〜15kg/cm3G、滞留時間0.1
〜0.8秒である特許請求の範囲第1項記載の方法。
2. Pyrolysis by a steam cracking device is performed at a temperature of 750 to 850 ° C., a pressure of 0 to 15 kg / cm 3 G, and a residence time of 0.1.
The method of claim 1, wherein the method is ˜0.8 seconds.
【請求項3】石油系炭化水素をスチームクラツキング装
置により熱分解した後、熱分解ガソリン分離器により分
離される熱分解ガソリンを炭素数5留分分離器に供給し
て炭素数5留分を分離し、該留分またはその中のシクロ
ペンタジエン、イソプレンの1種もしくは2種を分離し
たものと、熱分解ガソリンを分離した残りの熱分解生成
物を炭素数4留分分離器に供給して炭素数4留分を分離
し、該留分またはその中のブタジエン、イソブチレンの
1種もしくは2種を分離したものとを、300〜600℃の温
度および0〜60kg/cm3Gの圧力の条件下で結晶性アルミ
ノシリケートと接触させる接触環化反応器に供給して芳
香族化合物に転化し、得られる反応生成物を前記熱分解
ガソリン分離器へリサイクルすることを特徴とする芳香
族炭化水素の製造法。
3. A pyrolysis gasoline which is pyrolyzed by a pyrolysis gasoline separator after pyrolysis of petroleum hydrocarbons by a steam cracking device is supplied to a 5-carbon fraction separator to produce a 5-carbon fraction. Is separated, and the fraction or one or two of cyclopentadiene and isoprene in the fraction is separated, and the remaining pyrolysis product obtained by separating the pyrolysis gasoline is supplied to a carbon number 4 fraction separator. A fraction having 4 carbon atoms and separating the fraction or one or two of butadiene and isobutylene therein, at a temperature of 300 to 600 ° C. and a pressure of 0 to 60 kg / cm 3 G. An aromatic hydrocarbon characterized by being fed to a catalytic cyclization reactor which is brought into contact with a crystalline aluminosilicate under the conditions to be converted into an aromatic compound, and the resulting reaction product being recycled to the pyrolysis gasoline separator. Manufacturing method.
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