JPS6011584A - 炭化水素から石油化学製品を選択的に製造するための熱分解法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 及び芳香族炭化水素（慶下ＢＴＸと略す）、合成カス（
メタノール，　０１化学用）等の石油化学製品を製造す
る方法に関する。更に詳しくは，本発明は炭化水素をス
チームの存在下に，酸素により燃焼してスチームを含む
高温ガスを生成して熱分解用熱源とし７このスチームを
含む高温ガス中に水素を供給し，該スチームと水素とを
含む高温ガス中に沸点が高い炭化水素を含有する炭化水
素程，高温側に供給して熱分解し，石油化学製品を高収
率かつ高選択的に製造する方法に関する。

従来，エタン，プロパンをはじめとする軽質のガス状炭
化水素及びナフサ，灯軽油等の液状炭化水素をオレフィ
ンに転換する方法として。

スチームクラッキングと呼称される管式熱分解法が用い
られていることは，周知の通シである。

この方法では，反応に必要な熱は，外務から管Ｏ】〜０
５秒の反応条件が採用されている。又１分解苛酷度を上
げて、よシ短滞留時間の分解を行うべく、細径管を使用
する方法も提案されているが、この方法では内径が小さ
いだめ、内壁へのコーキングにより有効内径が短時間の
うちに減少し、その結果各反応管での圧力損失が増大し
て炭化水素の分圧が増加し、エチレンへの選択性が悪化
する。このため、デコーキングの間隔をせまくする必要
がある。この事は分解炉の稼動率低下と、デコーキング
に伴うヒートサイクル増加のため、装置の損傷を招来す
るという大きな欠点を伴う。一方、超高温短時間分解が
。

仮に可能になったとしても、その苛酷塵に応じた短時間
での急冷（クエンチング）による反応凍結が困難なため
９反応部で一旦確保されたエチレンの選択性もクエンチ
ャ−での急冷能力の不足により、大きく阻害される事に
なる。このような装置及び反応条件の制約から、使用で
きる原料はせいぜい軽油迄に限定され、残油等の重質炭
化水素には適用できない。これは、高温。

長時間の反応では２重縮合の副反応が起こり。

コーキングが激しく発生するとともに、所望のガス化率
（反応帯に供給される炭化水素の量から、ＢＴＸを除り
Ｃ５炭化水素より重質な炭化水素の量を差引いたものの
、供給原料炭化水素の量に対する重量比）が達成出来ず
、その結果有用成分の収率も低いだめである。また、一
度原料が選定されると、その単−原料と製品の要求に応
じて、基本的に固有の分解条件と固有の装置が必要とな
る。このため、原料及び製品のフレキシビリティが乏し
く、融通性に欠けるという難点がある。例えば、現在の
代表的なナフサの管式分解炉では、エチレン生産に主眼
が置かれているため、併産するプロピレン＋　Ｃ４留分
及びＢＴＸ等、他の基礎化学品を需給バランスに応じた
製品収率に任意に変動させる事は困難である。

これは、一方では他の代替原料（例えば１重質炭化水素
）の高苛酷度分解により高収率で得られるエチレンの選
択性をナフサ原料により確保しようとするため、ナフサ
が本来有するプロピレン、ブタジェン等Ｃ４留分、ＢＴ
Ｘ製品の大きなポテンシアリティを犠牲にしている事が
わかる。

エチレン収率を増加しようとすれば、プロピレン＋　Ｃ
４留分収率は、逆に不可避的に減少するというのが熱分
解反応の宿命的現実である。このような原料及び製品両
面からの制約を緩和する方法として幾つかの方法が提案
されている。

その第一の方法は、原油等の液状炭化水素を燃料として
、高温ガスを生成し、これによシ炭化水素を５〜７０バ
ールの加圧下１反応源度ｔ、ａ　１５〜１，８７５℃、
滞留時間３〜１０ミリ秒で熱分解する方法である。この
方法では、高温ガスの燃焼帯から反応帯内に向けて＋　
００２　＋　Ｎ２等のイナートガスをフィルム状に供給
する事により、コーキングの抑制をはかり、残油のよう
な重質油の分解をも可能にしている。

第二の方法は、水素を一部燃焼して高温の水素ガスを作
シ、水素雰囲気下１反応温度ＳＯＯ〜１８００’Ｃ，滞
留時間１〜ｌｏミリ秒、圧力フ〜７０バールの加圧下で
９重質油を含む各種炭化水素から、オレフィンを製造す
る方法である。水素大過剰の雰囲気下で、熱分解を行う
事により急速加熱、超短滞留時間の分解及びコーキング
の抑制を行う事によシ１１重質油分解をも可能にしてい
るが、水素のリサイクル及び分離動力、メークアップ、
及び予熱等のエネルギーが過大な経済的負担となってい
る。いずれにしても、これらの方法は共に２重質炭化水
素からも高収率でオレフィンを得るために極めて苛酷な
反応条件を必要上している。その結果、製品としてのオ
レフィン構成が極めて、エチレン、アセチレン等Ｃ２に
偏っており、プロピレン＋ｃ４留分及びＢＴＸを同時に
高収率で得る様な操作が困難であるという問題がある。

第三の方法は１反応器を二つにわけ、上流高温側へは比
較的分子量の小さいバラフィニックな炭化水素を供給し
て、比較的高苛酷度（分解温度８１５℃以上、滞留時間
２０〜１５０ミリ秒）で熱分解してエチレンの選択性を
向上し９次いで下流低温側で軽油留分を供給して、低苛
酷度。

長滞留時間、すなわち分解温度８１５℃以下、滞留時間
１５０〜２０００ミリ秒で熱分解する事によシ。

コーキングを抑制している。そのためガス化率を犠牲に
している。その目的は、高温側と同様エチレンの選択性
向上にある。この方法では。

比較的分解容易なパラフィニツクな原料を高温部に、比
較的分解困難な芳香族に富んだ原料を低温部に供給する
という、エチレンの選択性を目的とした原料配置となっ
ている。しかし、低温反応域で芳香族を含有する原料を
低苛酷度で分解しているだめ２本来ガス化して有価な製
品として評価され得る成分が燃料としてしか活用されて
いないという問題がある。以上の如く。

第三の方法では、原料及び製品が意図的に限定されてお
り、原料の選択及び得られる製品構成の面で柔軟性に欠
けるという問題がある。本発明者等は、同一の反応器を
使用して軽質炭化水素から７重質炭化水素に亘る広範囲
の炭化水素カラ、コーキングを抑制して所望のオレフィ
ン及びＢＴＸを９選択的にかつ高収率で得られるような
炭化水素の熱分解法を開発すべく鋭意研究を重ねた結果
、炭化水素をスチームの存在下で。

して要求される製品の選択性及び原料炭化水素の特性を
考慮して、それに応じた分解条件位置に供給して熱分解
する事により、軽質ガス又はナフサのような軽質油から
、アスファルトのような重質油泡、同−反応器で同時に
処理出来。

しかも個々の炭化水素を従来のように単独で熱分解した
場合よりも、オレフィン及びＢＴＸ等を高収率、かつ高
選択性をもって製造出来る事を見出し、この雇見に基い
て本発明をなすに至ったものである。

すなわち１本発明は炭化水素を熱分解して。

石油化学製品を選択的に製造する方法において。

スチームの存在下に炭化水素を酸素により燃焼させ、　
１８００〜８０００℃のスチームを含む高温ガスを生成
せしめ、この高温ガス中に水素を供給し。

該スチーム及び水素を含む高温ガス中に沸点が高い炭化
水素を含有する炭化水素程高温側に供給して９分解温度
が６５０℃〜１５００℃１合計滞留時間が５〜Ｉｏｏｏ
　ミリ秒、圧力が２〜１００バールかつ沸点が２００℃
以上の炭化水素を含有する炭化水素の分解後の水素分圧
が少なくとも０．１バ一ル以上となるように維持して熱
分解し１反応生成物を急冷することを特徴とする炭化水
素から石油化学製品を選択的に製造するための熱分解法
を提供するものである。

以下に１本発明による熱分解法について詳細に説明する
。まず本発明によれば１反応に必要な熱は炭化水素をス
チームの存在下に、酸素により燃焼して１発生した高温
ガスにより供給され、しかも内部加熱により供給される
ので、外部加熱では達成出来ないような高温度が容易に
得られ、しかも無駄のない熱の利用が行える。

このような炭化水素の燃焼による内熱式加熱は従来から
も提案者されているが、一般には燃料として用いられる
炭化水素は、ガス状炭化水素や灯軽油等のクリーンオイ
ルが中心である。また２重質油を燃料として使う方法も
提案されているが、燃焼した場合、コーキング及びスー
ティングを生じやすく、前述したように大量の００２゜
Ｎ２等のイナートガスの循環が必要となる。本発明では
、燃焼を後流反応器で必要となるスチームも含めて、燃
料炭化水素に対して１〜２０（重量比）の多量のスチー
ムの存在下で行う事により、燃焼条件の緩和とスチーム
による固体炭素のリフォーミング効果により、コーキン
グ及びスーティングを抑制できる。その結果、メタン等
の軽質ガス又はナフサ等の軽質炭化水素から。

分解油、アスファルト等の重質炭化水素泡、任意の炭化
水素を燃料として選択できる。壕だ。

水素、−酸化炭素等を燃料として用いる事もできる。次
に、酸素の供給量は理論当量以上でも以下でもよいが、
酸素の供給量があまり過剰になると、後流に位置する反
応器での有効成分や反応用水素の損失になるので好まし
くない。一方、酸素の供給量が理論当量以下の場合には
。

部分燃焼により水素及び−酸化炭素が生成し。

により容易に水素に転換出来２反応により消費される水
素の補充に当てられる。これ等は、いずれも本発明の基
本構成要件である重要な水素の供給源とｋる。この水素
により１重質炭化水素に相対的に不足している水素が補
給されるため、ガス化率、及びオレフィン収率が上ると
共に、任意の原料の熱分解による製品の選択性のコント
ロールが大巾に向上する。一方、コーキングが更に抑制
されるという利点を伴う。捷た。

燃料の部分酸化により、メタノール＋ｃｌ化学等に使用
される合成ガスを副生品又は主製品として製造する事が
有利な場合もある。この時は。

反応用水素のメークアップも、そのリサイクルも不要と
なる。本件については９本発明者等により先願済の特願
　５８−０４１９３２があり、これは本発明の一部を構
成する。ところでＣ！０２．　Ｎ２等の他のガスと異な
り加えられたスチームは１分解ガスの分離精製過程で、
容易に凝縮されて回収でき精製系の負担の増加を生じな
い利点がある。

また９本発明に必要な酸素は空気からの深冷分離、膜分
離、吸着分離等により得られた濃度の高い酸素を用いる
のが普通であるが、アンモニアプラント等との組合せに
ょシ、空気を用いても有益な場合はこの限りではない。

高温バーナーガス温度（燃焼器での燃焼ガス温度）につ
いては、系外からのスチーム供給量を減らして。

高温度にして反応器に供給する方が、熱的には有利であ
るが、　２４００℃以上になると０．ＯＨ等の含酸素ラ
ジカル濃度が増加し、それによシ後流反応器での有価な
製品の損失が大きくなり、アセチレン、　００等が増加
し、原料の均一加熱が難しく、燃焼器構造の安定性等の
面から上限が存在する。次に１本発明では、上記燃焼器
にて生成したスチームを含む高温ガス中に、更に水素を
供給して水素及びスチームの存在下で、先ず高沸点炭化
水素の熱分解を行う事を特徴としている。沸点が高い重
質炭化水素の熱分解においては、急速に原料炭化水素を
加熱蒸発させて。

ガス化しスチームで希釈されたガス相で、エチレン、プ
ロピレン、ブタジェン等の低分子量のオレフィン等に分
解する事が、高ガス化率及びオレフィン、ＢＴＸを高収
率にて生成させるために重要である。逆に、もし十分な
加熱速度が達成されなければ、液相での重縮合を招来し
、その結果、ガス化率、オレフィン収率、ＢＴＸ収率は
極めて不満足なものとなる。本発明では、　１８００〜
３０００℃、好ましくは１４００〜２４００”Ｃのスチ
ームを含む高温ガスに更に水素を供給し、このスチーム
と水素とを含有する高温ガスを高沸点炭化水素と春直接
接触させる事により、このような重質炭化水素の熱分解
に必要な急速加熱による熱分解が達ｈｌｙできる。本発
明では基本的に沸点が高く、かつアスファルトン等の分
解困難な多環芳香族成分の含有率が高い原料程、より高
温側に供給されると共に、更に共存する水素によって、
これ等重質炭化水素の熱分解を加速し。

より高いガス化率、オレフィン収率を達成する事ができ
る。ところで、熱分解雰囲気に水素を存在させる事によ
り７次の大きな利益を享受できる。第一に他の物質に比
べて高い熱伝導率を有し、その結果重質炭化水素でも急
速に加熱昇温できる。この事は前に説明した様に１重質
炭化水素の熱分解においては重要である。第二に水素化
作用により前述の液相での重縮合反応を抑制すると共に
９重質炭化水素では炭素含量に比較して相対的に不足し
ている水素を外部から補給する事により、ガス化を促進
し軽質ガスの生成量を増大できる。また、気相からのコ
ーク゛　ス生成に対しても、コーキング反応の前駆物質
であるアセチレンの量を減少させ、抑制できる。

第三に反応系内のラジカル濃度を増加する効果があり高
い分解速度、ガス化速度が達成できる。

以上三つの効果は、高温、高水素分圧下で著しく、その
結果、前述の最も高温部で最も重質な炭化水素を熱分解
する効果と相乗し、高いガス化率、オレフィン収率が達
成出来る。ところでこの高沸点の重質炭化水素の熱分解
による吸熱反応のため、熱分解後の反応流体の温度は、
若干低下するが未だ高い温度を保持している。特に水素
が存在しない場合に比べて、水素化による発熱の寄与が
あり温度の低下はかなり少なくなっている。従って本発
明では２反応流体を順次、より低沸点の軽質炭化水素と
直接接触させ々から、熱分解する事により７重質炭化水
素の熱分解を促進するために最初に投入された熱量を有
効に回収すると共に、より重質炭化水素からの反応物質
を、より軽質炭化水素の熱分解吸熱反応によって速やか
に冷却する事ができる。

このような分解により低沸点の軽質炭化水素程。

低温、低水素分圧で熱分解される事になるが。

沸点２００″Ｃ辺上の炭化水素を含有する炭化水素（含
リサイクル分解油等）の分解後で、少なくとも水素分圧
が０１バールである事が、前述の水素効果を発揮して高
ガス化率、高オレフィン収率を確保するだめには必要で
ある事が判明した。

さらに１重質炭化水素の熱分解は前述のように高ガス化
率、高オレフィン収率を達成するだめに高苛酷度で行わ
れる。その結果、その収率分布は、オレフィンの中でも
極めてエチレン含有開・の高い特徴があるが１本発明で
は後流低温側に供給される相対的に軽質ガ炭化水素を、
その沸点範囲（ナフサ留分、灯油留分等の種類）■及び
又は熱分解条件を適切にコントロールするように供給し
て熱分解し、最終的に得られる総合的なオレフィン及び
ＢＴＸ等の収率分布を、所望の構成に自由に調整する事
、換言すれば製品の選択性を達成出来るという大きな特
徴を有する。このような熱分解条件のコントロールは。

原料の供給位置の変更、全圧、滞留時間、温度の変更に
より行われる。更に原料炭化水素及び製品のフレキシビ
リティの観点から、原料炭化水素の分解条件を最適にす
るために、各原料炭化水素の供給位置の間に、又は原料
炭化水素と同時に（原料供給の過程におけるコーキング
防止機能を含む）スチーム、水、水素、メタン。

硫化水素等を供給する場合もある。これはコーキング抑
制にも有利である。なお２部分負荷運転によって生じる
不利益を補うために、同様な処置をとることも出来る。

ところで、上記でいう高沸点の重質炭化水素とは１例え
ば、沸点が８５０″Ｃ以上の成分を多量に有する分解困
難な。

アスフフルテン等多環芳香族を含有する常圧残油、減圧
残油７重油、シェールオイル、オリノコタール、石炭液
化油、熱分解油、熱分解残油石油ピッチ類及びアスファ
ルテ／は皆無に近いが、レジン、芳香族等を大量に含有
する減圧軽油、溶剤脱歴油等、その他重質原油２石炭等
を含む。一方、低沸点の軽質炭化水素とは９例えば沸点
が３５０℃以下のＬＰＧ　、ライトナフサ、ナフサ、灯
油、軽油及び分解ガソリン（Ｏｓ〜２００℃留分でＢＴ
Ｘを除いたもの）等の各種分解油及び改質油等を含む。

但し、後述の如くメタン、エタン、プロパン等は、その
分解機構が異なるので、軽質パラフィンガスとして、別
途区別して操作条件を適用する。

以上の分解特性による分類は、あくまで原則であって９
例えば８５０℃より高い沸点を有する炭化水素を含む原
料炭化水素でも、軽質原油の様に相当量の軽質留分を含
み比較的分解容易なパラフィン成分に富み、かつアス７
１ルチン含有基の少いものや、３５０℃以上の成分を含
んでいるが、実質的には沸点が３５０℃以下の炭化水素
の分解特性を有するものが、支配的な炭化水素に対して
は、沸点が８５０℃以下の軽質炭化水素として取扱う。

又、系内の燃料バランス上。

燃料油が必須の場合、その他特殊な条件が存在する場合
には、実質的に原料炭化水素の沸点が３５０℃よυ高い
重質炭化水素を含む場合であっても、沸点が８５０℃よ
り低い軽質炭化水素と同様の分解条件で意図的にガス化
率を抑制した分解を行うこともある。また、原料炭化水
素が沸点８５０℃以下の炭化水素を含む場合でもレジン
等１分解困難な成分を比較的多量に含有している場合は
、製品の選択性に対する要求を考慮して、高沸点重質炭
化水素の分解条件を採用する事がある。又、沸点が多少
違っても類似の原料は同一分解条件となる同一位置から
供給するのが、実際的である。場合によっては、原料の
制約条件と製品の要求とを合致させるだめ、同一分解特
性を有するものでも、異なった分解条件を適用する場合
がある。

すなわち、炭化水素は原則としてその分解特性により決
捷る最適分解条件で分解される事が好ましいが、供給原
料炭化水素の制約及び所望　′□製品構成の要求から、
必ずしも最適分解条件が適用されない場合もある。本発
明では、原料炭化水素を多段に反応器に供給する事によ
り、このような要請に対しても容易に適応できる。また
、原料炭化水素の分解特性は、主としてその沸点により
判断されるが、更に詳しくはその原料炭化水素中のパラ
フィン、芳香族、アスファルトン等の含有率により、そ
の供給位置及び分解条件が設定される。なお、原料炭化
水素として、沸点３５０℃以上の成分を含有する炭化水
素が利用できない場合でも１例えば、ナフサを前述の高
沸点重質炭化水素の分解条件で、高温・短滞留時間分解
を行って、エチレンの選択性の高い分解を行うと共に、
その後流にナフサ、プロパン等を供給してマイルドな分
解を行う事によシ、プロピレンやＣ４留分ＢＴＸの選択
性を増し。

トータルシステムとしては所望の製品構成を自由に達成
する事ができる。

更に７本発明は熱分解によシ生成したエタン。

プロパン等の軽質パラフィンガス及び分解油をその分解
特性に応じた反応器の位置に供給して。

ガス化率を高い水準にて達成する事（例えば。

アスファルトから６５％以上、ナフサから９５％以上）
を特徴としている。従来、このような分解油の同一反応
器へのリサイクルは、一部提案されているが、原料炭化
水素と同一位置、同一分解条件への供給であシ、その結
果、収率向上への寄与は、はとんど期待できない。すな
わち。

分解油をバージン原料と同一位置に供給した場合２分解
しやすいバージン原料が優先的に分解され１分解油は、
単に熱履歴を受けて重縮合反応により重質炭化水素に転
換する。しかるに。

本発明では分解油を、それ等を製出した最初の原料炭化
水素すなわち、バージン原料よシ高苛酷度の分解が行わ
れるように、供給位置を最初の原料より高温側にリサイ
クルして再原料化される。この分解油の供給位置は、更
にその分解特性と、所望の製品構成によシ決定される。

特にプロピレン＋　Ｃ４成分、　ＢＴＸ等の選択性を高
めるために１反応器後流での軽質炭化水素の分解条件は
、相対的にマイルドとなり、その結果。

分解油の収率が増加し、ガス化率が低下する。

しかし、この分解油はこの分解油を主として製出した最
初の原料の供給位置よシ高温、高水素分圧の上流側に供
給する事によシ、容易に分解してエチレン、ＢＴＸ等に
転化し全体としてガス化率、有用成分収率は増大する。

同時に製品の選択性を確保出来る。従来のナフサ分解で
は。

１５〜２０％の分解油（ＢＴＸを除く）が生成している
が１本発明の方法によれば、これらの燃料として使用さ
れている分解油からも７０〜８０％が有用なガス成分（
エチレン、　ＢＴＸ等）として回収できる。又エタン、
プロパン等の軽質バフフィンガスは、８５０〜１０００
℃の反応温度域にエチレン、プロピレンを高収率にて得
る事を目的として供給されるが９重質炭化水素を高苛酷
度で同時に分解する場合には、水素キャリアガスとして
の機能をも考慮して１重質炭化水素の上部又は同一位置
に供給することもある。一方、水素及びメタンは、特に
合成ガスの要求が々ければ本発明の思想に従って１部分
燃焼により生成させた水素、−酸化炭素と共に反応部に
供給するか、沸点８５０℃以上の成分を含む炭化水素の
供給位置と同−位置又はその上部に供給して１重質炭化
水素に不足している水素の補給を行うと共に、有用成分
への転化を行う。更に反応器後流にナフサ等の水素含有
量の高い軽質炭化水素を供給する事により１反応器後流
では水素分圧が増加してくる。その結果９反応器上流の
重質炭化水素の分解によシ生成したラジカルを多量に含
有する熱分解油、熱分解残油等が水素化され、安定化さ
れる事によりスラッジの生成や。

反応器、及び急冷熱交換器でのコーキングが抑制され、
熱分解残油が安定化される。しかし。

原料炭化水素及び分解条件等によっては、上記水素の効
果丈では熱分解残油の安定化が不充分な場合もあり、そ
の場合、別途水素で処理してもよいが１本発明の如く水
素を所要の最適位置から追加供給し、製品分離精製系か
らの水素。

メタン等をも所望の位置に分割リサイクルして熱分解残
油の安定化を行う。又５重質炭化水素を単独で超苛酷度
分解して製出される炭素質の熱分解残油は原料又は燃料
化のだめのハンドリング（含輸送性）、バーナでの微粒
化が場合によって不可能であったが１本発明に従えば、
水素雰囲気で熱分解される事、及び後流低温側での軽質
炭化水素のマイルドな分解によシ得られた分解油と、上
流高温側での熱分解により得られた炭素質の熱分解残油
が混合される事によりハンドリング及びバーナでの微細
化が非常に容易となった。軽質炭化水素からの分解油に
は。

揮発分、水素供与物質が共に豊富なため、固体状の熱分
解残油はより安定にスラリー化されると共に、揮発分の
増加によりバーナでの沸騰噴霧が容易となり、微粒化促
進による有効成分への再原料化に有利な条件が整った。

更に１本発明は以下の特有な作用効果を奏する。すなわ
ち、前述の如くよシ分解しやすい３５０℃以下の低沸点
炭化水素を含む軽質炭化水素を供給する事により、より
重質な炭化水素の熱分解を達成するために投入された熱
量を、軽質炭化水素の反応吸熱によシ有効に回収すると
共に高温上流側からの重質炭化水素の分解ガスを含む反
応流体を、軽質炭化水素の吸熱反応によりすみやかに冷
却して、過分解による有価な製品の損失を抑制する事が
できる。また２本発明では前に述べたように９分解のた
めに供給される熱エネルギーを最大限に活用して、炭化
水素の熱分解を行っているため、製品に対する燃焼ガス
量を著しく低減でき、その結果分解ガスの分離精製動力
を、従来の類似技術に比べて大きく低減できる。換言す
れば、単位製品あたりの燃料、酸素等のコーティリティ
が大幅に低下する。

以上説明したように１本発明は重質炭化水素と、軽質炭
化水素では分解特性に著しく差がある事に着目し、各々
の炭化水素を要求される製品構成に従って、その分解特
性に最も適した条件で分解する事を特徴としている。す
なわち。

常圧残油、減圧残油等の高沸点重質炭化水素では、オレ
フィン生成反応と競争的に液相での重合反応が生ずるた
め、ガス化率及びオレフィン収率を高めるためには、液
相での滞留時間をできるだけ短くすると共に、相対的に
不足している水素を反応系に補給する必要があり、高温
・超短時間並びに、水素分圧存在下での加熱による分解
が極めて重要である。しかし、このような高温では生成
したプロピレン＋　０４成分は、短滞留時間にもかかわ
らず、更に分解されてエチレン化し、製品構成に占める
エチレンの比率が極めて高くなる。逆に、プロピレン、
Ｃ４成分の選択性を増加させようとすれば、ガス化率は
低下し、その結果プロピレン、Ｃ４成分は若干増加する
が、エチレン収率は著しく低下する。従って２重質炭化
水素の分解条件は主としてエチレンへの選択性を高める
条件で分解する事が望ましい。一方、ナフサの様な軽質
炭化水素では。

容易にガス化し、気相でのアセチレン、エチレン、ブタ
ジェン等の重縮合又は、原料パラフィン等の順化脱水素
反応によりＢＴＸ及び分解油が生成する。従って１重質
炭化水素に比べて加熱速度等の影響は小さく反応条件も
比較的幅広く考える事ができる。例えば、高温分解では
パラフィン鎮のタラノキングによる低級オレフィンの生
成が主となり、その結果環化脱水素反応によるＢＴＸ及
び分解油の収率は低下する。また。

気相低級オレフィン及びアセチレンの重縮合によるＲＴ
Ｘの生成は、滞留時間を長くする事により、増加するが
短滞留時間ではＢＴＸの収率は低下してくる。まだ、低
級オレフィンに占めるプロピレン＋　０４成分の割合は
、高苛酷度（高温線長滞留時間）分解程、エチレンへの
分解が生じるため、低下しエチレンへの選択性が増大す
る。

一方７軽質炭化水素の場合は低温下での分解でも５重質
炭化水素の場合と異なり、高いガス化率が得られる。し
かもその製品構成はプロピレン＋　０４成分の比率が増
大すると共に、これらの分解による相対的に価値の低い
メタンの生成が減少し、有価な０２〜Ｃ４の合剖のオレ
フィン収率は逆に増加する。反応系に存在する水素は９
重質炭化水素の分解条件のような高温では、プロピレン
等のエチレンへの転化を促進するが比較的温度の低い温
和な反応条件では、その促進効果は著しく低下する。寸
だ、低温分解では相対的に環化脱水素反応による１３Ｔ
Ｘ及び分解油の収率が増加する。この分解油収率の増加
は、そのま１ではガス化率の低下をもたらすが１本発明
でけ分解油の生成条件よりも高温側へ供給する事により
、エチレン、ＢＴＸ等に転化し、全体として通常の高温
での一段分解に比べて、ガス化率、有用成分収率１選択
性を向上できる。

本発明は、上記軽質炭化水素と重質炭化水素の分解特性
に着目し重質炭化水素は、高温スチーム及び水素の存在
下で高温・高苛酷度分解により、高いガス化率及びオレ
フィン収率（主としてエチレン）が得られるように分解
し２次に軽質炭化水素を０３．Ｃ４オレフィン及びＢＴ
Ｘが高い選択性で得られるように、低温・長滞留時間で
分解して、所望の製品構成に調整する事を特徴としてい
る。しかも、このＣ３，Ｃ４オレフィン及びＢＴＸへの
選択性が高い分解条件は、前述したように比較的低温の
ため１重質炭化水素の熱分解のために反応器に投入され
た過剰熱量の有効利用という形で容易に得られる。更に
、原料炭化水素の分解により生成した分解油をその原料
炭化水素よυ、高温の反応条件で分解する事によシ、従
来燃料としてしか評価されていない成分を有価なりＴＸ
成分やエチレンに転化できる。

例えば、アントラセン等の縮合芳香環も高温分解により
、メタン、エチレン、ＢＴＸ等になり。

高い有価成分への転化率が達成できる。この結果は特に
水素分圧が高い程著しい。

この様に本発明は、原料炭化水素を有効に活用するため
、原料炭化水素をその分解特性に応して多段に供給し、
高温側では高苛酷度分解により、高ガス化率及び高エチ
レン収率を達成し次にその後流で＋　０３　＋　０４オ
レフイン及び１３ＴＸへの選択性が高くなるように炭化
水素を分解して高温側での高苛酷度分解によって得られ
たエチレン主体の分解ガスと主として低温側で得られた
０　３　＋　０４オレフイン及びＢＴＸ成分の含有率の
高い分解ガスとに調整し、トータルとして所望の製品構
成を選択的に得る事を特徴としている。

従って、前にも述べた様に必ずしも沸点８５０℃以上の
重質炭化水素をバージン原料として供給する必要はなく
９例えばナフサ、灯油等を」三原で高温分解し、エチレ
ンに富んだ分解ガスとし。

後流でＬＰＧ　、ナフサ等ｃ３＋　０４オレフイン及び
ＢＴＸへの高いポテンシャルをもつ炭化水素を、Ｃ３゜
Ｃ４オレフィン及びＢＴＸの選択性が高い条件で分解し
て、全体としての製品構成を調整する事もできる。従っ
て本発明の技術思想に従えば、ナフサのような単一原料
を部分して高温分解と低温分解をしてもよいし、バージ
ンナフサを全量低温分解し生成分解油を上記の目的に合
うように高温で分解する事は、非常に好ましい方法であ
る。逆に減圧軽油のように沸点が３５０℃以上の成分で
構成される重質炭化水素でもＣ３，Ｃ４成分、及びＢＴ
Ｘへの選択性が高い原料を、高温及び低温分解する事も
本発明の技術思想に合致するものである。以上のよう々
組合せは具体的には、原料炭化水素の入手性と需給動向
に基ずく製品構成とにより決定される。特に重質炭化水
素は高いガス化率を得るためには、高温従って高いエネ
ルギ投入量を必要とし、しかも製品構成が極めてエチレ
ンに偏倚しているため製品のフレキシビリティに欠ける
という問題があった。

本発明によれば、製品当りのエネルギ投入量の低下と、
製品構成面の多様化が達成出来、これ等重質原料炭化水
素も有効に活用出来る。

次に２本発明の方法を実施態様例により詳細に説明する
。第１図は９本発明の方法を工業的に適用した場合の一
実施態様例の例示図である。

これは単に説明のためであって側ら本発明を制限するも
のではない。第１図において、まず燃料炭化水素１を所
定の圧力まで加圧し、燃焼帯２に供給する。更に燃焼帯
２には、酸素製造装置３から酸素４が供給され、予め加
熱されてライン５から供給されるスチームの存在下で、
燃料炭化水素１を部分燃焼し、　１８００〜３０００℃
の高温燃焼カス流６をつくる。スチームは単独でも。

あるいは酸素４や燃料１と混合して供給したり。

燃焼帯２の器壁の保護及びコーキング抑制のだめに器壁
に沿って供給する方法がある。燃焼帯２から出た水素及
びスチームを含有する高温燃焼ガス流６はライン３０か
ら供給される水素七混合後１次に反応帯８に入る。反応
帯８には、まず沸点が３５０℃以上を主成分とするバー
ジン重質炭化水素９例えばアスファルト７が供給され前
述の高温燃焼ガス流６と、直接接触して混合し、急速に
加熱され分解する。その結果、オレフィン（特にエチレ
ン）を大割合に含有する高温反応流体９が生成する。次
に高温反応流体９は２反応器に順次供給される。高沸点
分解油（沸点２００〜５３０℃）１０１分解分解ガンリ
ン５〜２００℃）１１．エタン、プロパン、ブタン等の
軽質パラフィンガスＩ２及び沸点８５０℃以下のバージ
ン軽質炭化水素１３と接触し々から、これらの炭化水素
を順次熱分解する。同時に７反応流体９は冷却されて、
初期に燃焼帯２に投入された熱量が、有効に前記炭化水
素の熱分解の反応熱として利用される。次に反応帯８か
ら出た反応流体１４は、急冷装置１５に入り急冷される
と共に熱回収される。該急冷装置１５としては１例えば
管内外の三原体間で熱交換する間接急冷熱交換器等があ
る。急冷装置１５を出た反応流体１６は次忙ガソリン分
留塔１７に入り１分解ガス及びスチーム２１と分解残油
（２００℃士）１９とに分離する。ここで回収された分
解残油１９は、蒸留装置３２により、高沸点分解油１０
と燃料油（５３０℃＋）２０に分離され、高沸点分解油
１０は、バージン重質炭化水素７の供給位置の後流にリ
ザイクルされて再び分解される。一方、燃料油２０はプ
ロセススチーム等の熱源又は、燃焼帯２への供給燃料ｌ
として用いられる。分解ガス及びスチーム２１は更に高
温分離系２２により分解ガス２６．プロセス水２Ｊ　Ｂ
ＴＸ２４及び、ＢＴＸ２４を分離した後の分解ガンリン
２５に分離される。分解ガス２６は、更に酸性ガス分離
装置２７により、ＣＯ２及びｌ−１２８８４を除去後、
ライン２８をへて、製品分離精製装置２９に導入される
。該製品分離精製装置２９では、水素及びメタン３０．
エチレン、プロピレン、ブタジェン等のオレフィン１８
．エタン、フロパン、ブタン等の軽質パラフィンガス１
２及びＣ５より重質の成分３１に分離される。このうち
、水素及びメタン３０は、燃料１用８８として抜き出す
場合もあるが、スチームを含む高温ガス６と混合又は。

反応滞８の上部の重質炭化水素７の供給位置かその上部
に、軽質パラフィンガス１２は中間の温度域８５０〜１
０００℃の反応領域でエチレン、プロピレン等を高収率
で得るか、又は重質炭化水素への水素供与ガスの機能を
もかねて水素、メタンと混合して、又Ｃ５よシ重質の成
分８１はＢＴＸ２４を分離後、高温分離系２２からの分
解ガソリン２５と共に、ライン１１よシ高沸点分解油Ｉ
Ｏと軽質炭化水素１３の間に、それぞれリサイクルされ
て更に分解される。

ここで用いられる燃料炭化水素１に特に制限はなく１例
えば上記分解残油の他に、軽質炭化水素ガス、ナフサ、
灯軽油等の軽質炭化水素から常圧残油、減圧残油１重油
、シェールオイル。

ビチーーメン８石炭液化油１石炭等の重質炭化水素、各
種分解油及び非炭化水素のｃＯ，Ｈ２等プロセス、アベ
イラビリティに応じて幅広く選択できる。しかし、基本
的には有価製品への転換が相対的に困難なもの１価値が
低いものを優先的に燃料として使用する事が好ましい。

まだ。

沸点が８５０”Ｃ以上の原料重質炭化水素７の例として
は、減圧軽油、常圧残油、減圧残油等の石油系炭化水素
、シェールオイル、ビチューメン。

石炭液化油２石炭等基本的に制約はない。一方軽質炭化
水素１３の例としては、ＬＰＧ、ナフサ、灯園 油、軽油、パラフィニソクな原油、’Ｙ裔正圧残油又は
それ等と同様な機能を有する炭化水素であれば特に制限
はない。また２分解油のリサイクルポイントは、バージ
ン原料１分解油性状、製品構成の要求等により最終的に
は、決定され例えば原料重質炭化水素７として、常圧残
油を用いた場合には、高沸点分解油１ｏは重質炭化水素
７の上流に供給する事が好ましい。また１重質炭化水素
７として減圧残油を用いた場合には。

通常第１図に示される位置に供給される。丑だ高沸点分
解油を更に分離して９例えば２００″Ｃ〜３５０℃留分
と８５０℃〜５３０℃留分とにわけて供給しても良い。

以上第１図には、沸点が８５０　Ｃ以上の炭化水素を主
成分とする重質炭化水素と。

沸点がａ５ｏｔ；ＩＪ下の炭化水素を主成分とする軽質
炭化水素を原料として供給する場合の実施態様例を示し
たが、前にも述べたように沸点が３５０℃以上の成分を
含む重質炭化水素を原料として供給する事が、必須では
なく１例えば原料としてナフサのみを用いた場合でも９
本発明の技術思想により第１図の重質炭化水素の供給ラ
イン７を削除する事によシ、同様の効果を発揮する事が
できるし、原料重質炭化水素７の代わシにナフサを供給
し１分解油をその上流にリサイクルする事もできる。又
、原料がアスファルト。

軽油、ナフサの様に８種以上でも第１図の重質炭化水素
７の供給位置からアスファルトを、軽質炭化水素１３の
供給位置からナフサを、その中間段から軽油を供給する
事により、同様な効果が得られる事はいうまでもない。

更に第１図では、燃料１の部分燃焼による消費水素のメ
ークアップと、消費はしないが反応場の水素分圧維持の
ために分離精製系からのリサイクル水素８゜とがバラン
スしている例を示した。ところで反応系全体での水素の
消費量は、原料である重質炭化水素及び軽質炭化水素の
Ｈｌｏ　（原子比）Ｋよシ決まシ、原料のＨｌｏが全体
としてかなシ高い場合には、必ずしも燃料の部分酸化に
よるメークアップ水素を必要としない。これは軽質炭化
水素としてナフサ等を用いた場合には、晴が比較的高く
、熱分解によシ水素が生成し、それによシ重質炭化水素
の不足水素量を条件によっては相当補う事が出来るため
である。いずれにしても水素メークアップには、燃料ｌ
の部分燃焼による方法が好ましいが２通常のスチームリ
フオーマによる水素製造装置よシ供給する事も出来る。

以上詳細に説明したように９本発明は従来技術を浚駕す
る以下の特徴を有する。すなわち。

炭化水素をスチームの存在下で、酸素により燃焼し１反
応に必要な熱を供給すると共に、生成するスチームを含
む高温ガスに、水素を供給して水素及びスチームを含有
するガスを生成し。

この高温ガスと、原料炭化水素とを、沸点が高い重質炭
化水素を含む炭化水素から、順次供給して、該炭化水素
を熱分解する事により。

（１）　任意の重質炭化水素、任意の軽質炭化水素及び
それ等の分解油を、その原料の分解特性と、所望の製品
選択性に最も適合するように。

同一リアクタで、同時に異なる複数の分解条件で熱分解
する事が出来、その結果高ガス化率の下、高収率、高熱
効率にて、しかも任意の比率でエチレン、プロピレン＋
　Ｃ４留分、　ＢＴＸ。

合成ガス（メタノール等）等を選択的に製造する事が出
来る。

（２）　重質炭化水素の熱分解では、ガス化率を最大限
にあけるため、水素存在下、高温・短時間で高苛酷度分
解をする必要がある。その結果として、高いオレフィン
収率が期特出来るが、オレフィン収率に占めるエチレン
の比率が高くなシ、製品の選択性（フレキシビリティ）
が硬直化すると共に、製品当りのエネルギ源単位が増加
するという問題がある。本発明によれば、製品の選択性
を大巾に向上させるために、後流で軽質炭化水素を分解
条件を°′ト°−″して熱分解するためνＪ−タルとし
ては製品のフレキシビリティが顕著に改ｒｇ。

善されると共に、製品当りのエネルギ族単位を飛躍的に
低減できる。

（３）　生成した分解油１分解残油及び副生ガスでも、
バージン原料とは異なる。かつそれ等の性状に応じた分
解条件に合わせて多段に供給する事により、徹底的に有
効活用される。その結果、従来燃料としてしか利用出来
なかった分解油成分等も、ＢＴＸオレフィン等の有用成
分に転換出来、先行技術からは全く期特出来なかった低
級資源の効果的、効率的再原料化が可能となった。

（４）　重質炭化水素の熱分解雰囲気に水素を共存させ
る事により１重質炭化水素及び分解油に不足している水
素が補給されるため、これ等からも高収率でオレフィン
、　１３ＴＸ等が製造される。

（５）　製品当シの燃料、酸素等のユーティリティが大
巾に減少し、その結果、燃焼ガス量も激減し、従って分
解ガスの分離精製コストを著しく低減できる。

（６）重質原料の分解ガスは、コーキングしやすいので
一般に高圧スチームの回収が困難である。しかるに本発
明によれば、水素雰囲気で熱分解することにより、又軽
質炭化水素の熱分解により生成する水素、メタン等によ
り。

重質炭化水素又は分解油の上流での熱分解により生成し
たラジカルが安定化され、スラッジの生成９反応器、及
び急冷熱交換器でのコーキングを抑制できる。又コーキ
ング物質が軽質原料の分解ガスによシ希釈される効果も
加算され、この結果アスファルトのような重質炭化水素
を熱分解しても２間接急冷熱交換器にて高圧蒸気として
の熱回収が可能とガリ。

熱経済性の顕著な改善が実現した。

（７）　分解容易な軽質炭化水素の分解によシ、上流の
高温分解ガスは、効果的に急冷され過分解による製品の
損失が防止できる。

実施例Ｉ づ下実施例について述べるが、これらは単に説明のため
であって、何ら本発明を制限するものではない。本実施
例は、燃料として中東系の減圧残油（比重１．０２．Ｆ
３分４３％、流動点４０℃）を使用し、＝！ず反応器の
上方に設けられた通常のバーナータイプの燃焼器で、５
００℃以上に予熱したスチームを周囲から吹き込みなが
ら、」：記減圧残油を酸素にて燃焼し、スチームを含む
高温ガスを発生させた。次に燃焼器後流で反応器の直上
部に、５００℃程度に加熱した水素を吹き込み高温ガス
と混合した。更に、この高温ガスは、燃焼器の直下部に
設けられた反応器に入り１反応器側壁に設置された複数
のバーナーから供給される原料と均一に混合され、該原
料を熱分解した後１反応生成物を水にて外部から間接的
に冷却し、生成物を測定した。反応器側壁には、任意の
原料に対して任意の分解条件を達成できる様に１反応流
体の流れ方向に多数のノズルを設置し、供給原料又は分
解油の性状の差により、これらの供給位置を変更して試
験を行った。また２反応条件を調整するために条件によ
っては、高温スチームをこれらのノズルから供給した。

また、滞留時間は反応器の容積と。

反応条件よυ計算によりめた。

第−表は、原料として中東系ナフサ（沸点４０〜＋ｇｏ
”Ｃ）を用いて、圧力ＩＯバールで分解した時の分解条
件と製品収率の関係を示しだものである。第−表におい
て比較例Ｉは、単にナフサを熱分解した結果であり、比
較例２は比較例１で生成した７分解ガソリン及び分解残
油を共に原料ナフサの供給位置と略同−位置にリザイク
ルして分解した場合の結果を示したものである。

一方、実施例１は分解残油５分解ガンリン、原料ナフサ
の順に供給位置を変えて１分解した場合である。反応器
出口温度は、比較例２及び実施例１とも７５０〜８００
ｔであった。また実施例１での分解残油及び分解ガソリ
ンの分解温度は分解残油が１４００℃９分解ガソリンが
１８５０”Ｃ程度で、いずれも反応器に供給してから１
次の炭化水素が供給される迄の滞留時間は約５ミリ秒で
行った。実施例１よシ明らかな様に７分解残油及び分解
ガソリンを原料ナフサより苛酷な条件で５分解する事に
よシ比較例１及び２と比べて高いオレフィン収率を維持
しながら、高いガス第　１　表 ９８反応器での追加スチーム 町エタンリサイクルを含む。

第　２　表 化率及びＣ３，０４成分及びＢＴＸへの選択性を達成で
きる事がわかる。一方、単に、原料ナフサと同一分解条
件にリサイクルした場合（比較例２）では、ガス化率及
び１３ＴＸ収率は、若干増加するが分解残油も増加して
おり、実施例１の高い分解率と比べると極めて不満足な
ものである事がわかる。

実施例■ 次に、第二衣は原料として燃料に使用しているのと同一
の減圧残油を重質炭化水素とし、実施例Ｉで使用したナ
フサを軽質炭化水素として使用し、実施例Ｉと同一の装
置により熱分解した結果である。比較例８は、減圧残油
のみを初期温度１１５０℃付近で分解した場合の熱分解
成績を示したものである。この時１反応器出口温度は極
めて高いため、水を反応器内に直接吹き込んで急冷し７
反応生成物を測定した。次に実施例２は、水を吹き込む
かわりにナフサをその分解条件が、実施例１に近くなる
様に供給して分解した時の熱分解成績を示しだものであ
る。この時２分解雰囲気の水素分圧及び温度をコントロ
ールするため、ナフサ供給の直前に高温スチームを１．
６　ｋｇ供給した。この様に、減圧残油を熱分解した後
の高温カスを利用して、原料減圧残油に匹敵する量のナ
フサが分解でき、その結果製品構成が著しく改善される
事がわかる。一方減圧残油を単独に、初期温度９５０℃
で分解した場合には、そのガス化率は水素存在下にもか
かわらず、約４５ｗｔ％と比較例３に示す高温分解の約
７０％前後と比べて、著しく低下した。Ｕ上の結果より
９重質炭化水素から高いガス化率を得るだめには、　１
０００℃以上の高温で分解する事が好ましく、その結果
９重質炭化水素の分解後のガスはかなり高温で存在する
。特に本実施例の様に２反応系に予め水素を存在させる
事により水素化反応が進み、その発熱反応による寄与も
あり、かなり高温となる。しかし、実施例２に示す様に
この高温ガスを熱源として、ナフサの様な軽質炭化水素
が容易に熱分解でき、その結果、燃料投入量に対する製
品収率が比較例３に比べて著しく増加する事がわかる。

実施例３は実施例２で生成した分解残油を蒸留により分
離し、５００℃以下の留分の一部を高沸点分解油として
、原料減圧残油の供給後約１０ミリ秒の位置に、更にそ
れから約５ミリ秒後に分解ガソリンを供給し、更にそれ
から約５ミリ秒に、バージンナフサを供給して熱分解し
たものである。この時も実施例２吉同様に同量のスチー
ムを、バージンナフサの供給位置の直前に供給して２分
解条件を調整した。上記高沸点分解油を除いた分解残油
は減圧残油のかわりに燃料として使用した。高沸点分解
油の分解温度は約１２５０℃９分解ガソリンの分解温度
は約１２００℃であった。また、減圧残油分解後の水素
分圧は、約１５〜２０バールとなる。一方、ナフサ分解
後の反応器出口温度は約８００℃であった。分解ガソリ
ン及び高沸点分解油をリサイクルする事によ’）　＋　
０３　＋　Ｃ４成分収率を維持してエチレン収率及びＢ
ＴＸ収率が更に増加し、これらのリサイクル油が有効に
有用成分に転化する事がわかる。

Ｕ上、詳細に説明した様に１本発明を有効ならしめる範
囲は次の通りである。

まず９反応器へ供給される炭化水素は、軽質炭化水素か
ら重質炭化水素まで１幅広く選択できるが、少くとも二
段以上の多段に反応器に供給される必要がある。その反
応器への供給位置は、最終的には供給される炭化水素の
分解特性と、要求される製品構成によシ決定されるが。

基本的には沸点が高い炭化水素を含む炭化水素程反応器
上流側の高温側に供給して１分解する事が望ましい。又
９分解油のリサイクル位置は少くともそれが主として製
出した。バージン炭化水素原料よりも苛酷な条件である
事が必要である。

次に１反応温度であるが前に述べた様に重質炭化水素程
、高温条件で分解する必要があシ。

特に沸点が３５０℃以上の成分を含む重質炭化水素では
少くとも分解の初期温度が１０００℃以上である事が好
ましい。この様な重質炭化水素では分解初期温度が１０
００℃以下であると、ガス化率が著しく低下すると共に
１重質な分解残油が増加し、このような重質炭化水素を
原料とする利点が大幅に失われる。また９反応器出口温
度は少くとも６５０℃以上である事が好ましい。反応器
出口温度が６５０℃よシ低下すると、ガス成分への分解
速度が著しく低下すると共に、コーキングが進行し高い
ガス化率を得る事が困難になる。

次に、滞留時間であるが高温部に供給される原料程、短
い滞留時間で良１（１０００℃以上で炭化水素を分解す
る場合には２０ミリ秒以下が好ましい。即ち、これ以上
の反応時間の増加はオレフィンの分解によるオレフィン
収率の低下、ヒートロスによる有効利用熱量の低下をも
たらす。

一方１反応器後流での比較的沸点の低い炭化水素の熱分
解に要する滞留時間は、　１０００　ミＩＪ秒以下で行
う事が好ましい。即ち、滞留時間は反応温度、圧力、原
料特性及び要求される製品構成より決定されるが、　１
０００ミリ秒製上では生成したオレフィンの過分解によ
る収率低下が起こるためである。

反応圧力は、供給原料７反応条件９反応器以降での分解
ガスの処理条件等により決定される。

すなわち１分解条件が高温になる程アセチレンの生成が
増大するが、このアセチレンの生成はより有用なエチレ
ンの生成より、大きな吸熱反応であるため、所望のエチ
レン等オレフィン製品当シのエネルギ投入量の増加をも
たらす。従ってアセチレンの抑制のため９反応圧力を増
加する必要がある。一方１反応圧力の増加は炭化水素分
圧の増加を招き、その結果コーキングが促進される。従
って９反応圧力を増加させると共に、滞留時間を短くし
てコーキングの抑制をはかる必要がある。反応圧力は、
また分解ガスの処理条件とも関連があり９通常のオレフ
ィンプラントとして運転される場合は２分離生成系の圧
力である８０〜４０バールを念頭に、上記原料及び分解
条件等を考慮して最終的に決められるが、一方、燃焼帯
で部分燃焼を行い合成ガスを併産するような場合には２
合成ガスの用途をも念頭において反応圧力を決める。従
ってオレフィンプラントとして操作する場合は、５０バ
一ル以下１合成ガスを併産する場合にはその主要な用途
の一つであるメタノールの合成条件から考えて１００バ
ール以下で分解する事が好ましい。

一方反応圧力が２バール以下では、高温分解部でのアセ
チレンの生成が顕著になるので、少くとも２バ一ル以上
で分解する事が好ましい。

更に、水素分圧は上記アセチレン生成の抑制。

コーキング抑制とも関連して、少くとも沸点が２００℃
以上の炭化水素を含有する炭化水素の分解後の水素分圧
が、０，１バ一ル以上ある事が好ましい。す々わち、こ
のような水素雰囲気を達成する事により、これらの炭化
水素で不足する水素を補給して、コーキングを抑制し、
高いガス化率を得る事ができる。従って、この水素分圧
は重質炭化水素程、高い事が好ましく減圧残油の様な極
めて重質炭化水素では、１．５バ一ル以上である事が好
ましい。

第２図は中東系減圧残油及びナフサを反応器出口温度１
０００〜１０２０℃、ＣＨ４／Ｈ２モル比０５．・全０
５０バール、滞留時間２０ミリ秒で熱分解した場合の水
素分圧とコークス収率の関係を示したグラフであ９１図
中ａは中東系減圧残油を熱分解した場合のコークス収率
を示す曲線、ｂはナフサを熱分解した場合のコークス収
率の曲線を示す。

この図かられかるように９重質炭化水素程、高い水素分
圧が必要なことがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施態様例の例示図である。 第２図は水素分圧とコークス収率の関係を示したグラフ
である。 ２・・・燃焼帯、８・・・反応帯、１５・・・急冷装置
。 １７・・・ガソリン分留塔、２２・・・高温分離系、２
７・・・酸性ガス分離装置、２９・・製品分離精製装置
、３２・・・蒸留装置。 手続補正書（自発） 昭和５８年　７　月　７　Ｆ］ 特許庁長官　殿 発明の名称 炭化水素から石油化学製品を選択的に製造するだめの熱
分解法補正をする名 事件との関係　特許出願人 住　所　東京都千代［ｎ区丸の内二丁目５番１号名　称
（６２０）三菱重工業株式会社 代　理　人 ６５５−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 炭化水素を熱分解して１石油化学製品を選択的に製造す
   る方法において、スチームの存在下に、炭化水素を酸素
   により燃焼させ、１８００〜３０００℃のスチームを含
   む高温ガスを生成せしめ。 この高温ガス中に、水素を供給し、該スチーム及び水素
   を含む高温ガス中に、沸点が高い炭化水素を含有する炭
   化水素程高温側に供給して。 分解温度が６５０’＞１５００℃９合計滞留時間が５〜
   １０００ミリ秒、圧力が２〜１００バール、かつ沸点が
   ２００℃以上の炭化水素を含有する炭化水素の分解後の
   水素分圧が少なくとも０１バ一ル以上となるように維持
   して熱分解し１反応生成物を急冷することを特徴とする
   炭化水素から９石油化学製品を選択的に製造するだめの
   熱分解法。