JPS6012102A - 蒸留塔の加熱方法 - 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】 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５２を通る
水素を含む循環ガスと共にライン１１を通って加熱炉２
の炉内９に入って、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ｌ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を通って抜出され、ポンプ４を通
って、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
に入り、ここで加熱された後、さらに加熱炉２０の炉内
２２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を通って、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
通って蒸留塔ｌ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によって、ライン２３及び２５を通って加熱炉２
０に供給される燃料の流量を調節することによって行わ
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ｍ：環流６の温度を、蒸留塔１へ導入さ
れるＩ！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
きくすることがセきず、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そ、□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、その循環流め温度
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
調節することによっ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
っ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った。

即ち、本発明によれば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□　れ九反
応装置加□熱炉の高ｍｌ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ｉ
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ｌ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
−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を通って、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を通って抜出される。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を通って１反応装置加熱炉２の煙道部内１
０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を通ってきた循
環流と共に、煙導部内ＩＯ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
通って導入され、ここでライン１６を通って導入された
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を通って、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を通って〆塔装置加熱炉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
通って、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って上止じた高温の
燃焼ガスが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＆；は、必要に応じ、前記したよ
うに空気加熱用の熱交換量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ｌＯで間接加熱された循環
流はライン８を通って蒸留塔ｌ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
を通って煙道部内１０に導入される循環流量が調節され
、これによって、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を通や循環流の温度
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５９１４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、−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＆；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って加熱され、高められ
た温度で、ライン３６を通って反応装置加熱炉２に導入
される。この場合、空気の一部を、ライン３４を通って
煙導部内１０で加熱してライン３５を通ってライン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図に示した薇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を通っ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を通って煙道部内
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ｌＯ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設置する
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って
□循環−３の冷却の程度を変え、それによって蒸留塔１
ヘライン８を通って循環導入、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を通って抜出
された循環流は、ポンプ４を通って、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を通って蒸留塔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を通って冷却器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を通って
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ｄ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によって調
節され、この調節によって蒸留塔ｌヘライン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、これによって蒸留塔を加熱する
方法を示すものである。第４−に□おい□て、第２図及
び第３図に示したものと同一符号は開−の意味を有する
。

第４図において、ライン１２を通って加熱炉２から抜出
された反応原料は、反ｉ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７
１を通って抜出され、その反応生成物の一部は、ライン
７２を通って冷却器７７に導入され、ここでライン３２
を通って冷却器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を通って冷却器
７７から抜出される。一方、ライン７’ｌを通る反応生
成物の残部は、バイパス流としてライシフ４．流量調節
器５４及びライン７５を通り、ライン７３を通ってくる
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ｌＯ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を通って抜出され、
ライン４０を通って蒸留塔１に導入される。ライン４０
を通って蒸留塔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、またそれによって冷却器
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）１０
０重景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。

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５ｏ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、操作負荷によって変動するものであり、二般
番；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赤し、第
２図〜第４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・・・流量調節器、
２６・・・温度検知器、３７・・・循環流冷却器、４Ｆ
・・反痣原料用熱交換器、 ４２・・パ楯環流用熱交換器、 ７０・・・反応塔、７７・・・冷却塔。 特許出願人　千代田化工建設株式会社 代理人弁理士池浦敏明

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （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１反応装置に付設された反応装置
   加熱炉の高温煙導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楯、環流及ｑ／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４度を調節すやこと、を特
   徴とする蒸留塔の加熱、方法。
2. （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、熱し牟後、蒸留
   塔へ循環すること、（ｉｉ）該循環８流を高温煙導排ガ
   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. （３）反応装置！カ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Ｃ１ （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。