JPS61171436A - 低級オレフインの製造方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は低級オレフィンの製造方法に関し、より詳細に
は炭化水素の熱分解によって副生ずる燃料油を、低級炭
化水素の熱分解ガスをストリッピングガスとして分離す
る方法に関する。

〔従来技術〕

ナフサ等の重質炭化水素を熱分解すると、エチレン、プ
ロピレン、ブタジェン等の低級オレフィンや、ベンゼン
、トルエン、キシレン等のガソリン留分等と共に、化学
原料や内燃機関用燃料として適さない燃料油が副生され
る。

これら各留分は、それぞれの製品仕様を満足するように
、分離精製されるが、副生燃料油は熱分解生成物の中で
最も高沸点の留分であり、生成した低級オレフィンを分
解精製するための、熱分解ガスの圧縮工程に先立って、
クエンチングセクションまたはホットセクションと称さ
れる熱分解ガスの常温冷却工程で分離される。

第４図に従来の低級オレフィン製造の工程図を示す。

ナフサ等の重質炭化水素Ｆ１は、熱分解炉１に供給され
、水蒸気により希釈されて７００〜１０００℃で熱分解
され、水素、メタンやエチレン。

プロピレン、ブテン等の低級オレフィン類、ベンゼン、
トルエン、キシレン等のガソリン留分。

燃料油、その他の炭化水素および希釈水蒸気からなる熱
分解ガスを生成する。

熱分解ガスは、望ましくない過剰の熱分解を防止するた
めに、急冷熱交換器２により急冷され、管路３を経てオ
イルクエンチタワー或いはプライマリーフラクショネー
ターと称される塔４に送られる。

一方、オイルクエンチタワー４の底部から回収され、管
路５．ポンプ６、管路７を経て循環使用される、冷たい
クエンチオイルが管路３に供給され、熱分解ガスは混合
、冷却されつつオイルクエンチタワー４に供給される。

熱分解ガスは、オイルクエンチタワー４の塔底から、塔
内の棚段、或いは充填層を上昇する過程で、管路８によ
り塔頂から、または塔側部から（図示せず）供給される
冷たい油と向流接触して更に冷却され、塔頂から管路９
を経てウォータークエンチタワー１０に供給される。

ウォータークエンチタワー１０の塔底に導入された熱分
解ガスは、塔内に設置された棚段、或いは充填層を上昇
する間に、塔頂および塔側部から管路１１を経て供給さ
れる冷水と向流接触して常温まで冷却され、主として低
級オレフィンが管路１２を経て、次の熱分解ガス分離精
製工程（図示せず）に送られ、エチレン、プロピレン等
の低級オレフィンが分離される。

ウォータークエンチタワー１０の塔底から排出された凝
縮した希釈水蒸気、ガソリン留分、燃料油等の油分、お
よび冷却水は、油水分離器１３に送られ、分離水のうち
、凝縮水蒸気量に相当する分離水が管路１５Ａを経て希
釈水蒸気発生工程（図示せず）に送られ、残部は管路１
４から冷却器１５により冷却された後に管路１１により
ウォータークエンチタワー１０に再循環される。

油水分離器１３において分離された油分は、その大部分
が管路１４Ａ、８を経てオイルクエンチタワー４の塔頂
に供給され、残部は管路２４から分離精製工程（図示せ
ず）に送られる。

また、オイルクエンチタワー４の塔底から回収された副
生燃料油を含む油分は、クエンチオイルとして前述のよ
うに冷却器１６で冷却された後に管路７を経て管路３に
おいて熱分解ガスと混合される。

一方、エタン、プロパン等の軽質炭化水素Ｆ２は、熱分
解原料として新たに供給することもできるが、前述のよ
うにナフサ等の重質炭化水素Ｆ、の熱分解によって生成
した熱分解ガスの分離精製工程で分離され、熱分解原料
Ｆ２として熱分解炉１７に循環される。

このように、熱分解炉１７に供給されたエタン等の軽質
炭化水素は、希釈水蒸気の存在下に熱分解され、水素、
メタンおよびエチレン、プロピレン等の低級オレフィン
、ならびに希釈水蒸気からなる熱分解ガスとなり、前述
したナフサ等の重質炭化水素の熱分解で生成するような
ガソリン留分や燃料油は極めて少ない。

熱分解炉１７からの熱分解ガスは、過剰の熱分解を防止
するために急冷熱交換器１８において急冷され、管路１
９、気液分離器２２および管路２０を経て、前述したオ
イルクエンチタワー４に送られる。

なお、管路１９において、前記した冷却されたクエンチ
オイルが管路２１により供給、混合され、熱分解ガスは
冷却される。

以上述べた従来の方法においては、熱分解ガス中に管路
２１を経て導入されるクエンチオイルによる熱分解ガス
の冷却度を適正に設定することによって、クエンチオイ
ル中に回収される副生燃料油を回収していた。

すなわち、ナフサ等の重質炭化水素の熱分解によって副
生ずる燃料油は、オイルクエンチタワー４において分解
ガス流から凝縮、分離され、オイルクエンチタワー４の
塔底から循環使用されるクエンチオイルと混合状態で回
収される。

そして、クエンチオイルは循環使用されるために劣化し
、重質化している。

そこで、混合状態で回収される副生燃料油および劣化１
重質化したクエンチオイルを、正常なりエンチオイルか
ら分離する方法として、軽質炭化水素Ｆ２の熱分解によ
って生成した熱分解ガスをストリッピングガスとして使
用して正常なりエンチオイル分を蒸発させる方法が従来
は採用されていた。

すなわち、軽質炭化水素Ｆ２の熱分解ガスと、管路２１
を経て注入されたクエンチオイルが十分に気液接触した
後の温度を適正に設定することが、正常なりエンチオイ
ル分を蒸発させるうえで有効であることが知られていた
。

そして、従来技術においては、この気液接触後の熱分解
ガス、すなわちストリッピングガスとクエンチオイルと
の混合物から、副生じた燃料油および劣化したクエンチ
オイルを除去するために、ストリッピングガスとクエン
チオイルとの混合物を管路２０によってオイルクエンチ
タワー４に供給する前に、前記第４図に示すように、気
液分離器２２に導き、軽質油分、すなわち正常なりエン
チオイルのみを蒸発させて、熱分解ガスと共に管路２０
を経てオイルクエンチタワー４に供給し、一方、副生じ
た燃料油および劣化したクエンチオイルを管路２３を経
て排出させる方法が採用されていた。

しかしながら、かかる従来の方法では、気液分離器２２
を別途に設置しなければならず、更にこれに付ずいして
軽質炭化水素Ｆ２の熱分解ガスを気液分離器２２まで移
送するための配管設備も必要となり、設備費の増大を回
避できず、低級オレフィンのコスト上昇を招く欠点があ
った。

〔発明の目的〕

本発明は、上記従来の欠点を解消すべ（なされたもので
あり、ナフサ等重質炭化水素を熱分解して低級オレフィ
ンを生成せしめるに際して、副生燃料油を分解するため
の設備費を軽減し、目的性成物である低級オレフィン類
の製造コストを低下せしめることを目的とするものであ
る。

〔発明の構成〕

上記目的を達成する本発明は、重質炭化水素の熱分解ガ
スおよび軽質炭化水素の熱分解ガスを夫々クエンチオイ
ルと接触、混合させ、この混合物を液状油と向流接触さ
せ、次いで冷却水と向流接触させた後に低級オレフィン
を分離し、冷却水と前記向流接触後の油水分離により得
られた油分を前記液状油として使用し、該液状油との向
流接触後の油分を前記クエンチオイルとして使用する低
級オレフィンの製造方法において、前記軽質炭化水素の
熱分解ガスと前記クエンチオイルとの接触、混合後の管
路内において、前記クエンチオイルに含まれる副生燃料
油を前記軽質炭化水素の熱分解ガスをストリッピングガ
スとして除去することを特徴とするものである。

以下、本発明を図面にもとづき説明する。

第１図は本発明の工程図であり、エタン等の軽質炭化水
素Ｆ２の熱分解により生成した熱分解ガスを急冷熱交換
器１８からオイルクエンチタワー４に導入する管路２０
のクエンチオイルと混合した後の管路の中（点線で示す
部分）に気液分離器３１が設けられている。

なお、その他の工程は前記第３図の場合と同様である。

第２図および第３図は、この気液分離器３１の実施例を
示す断面図であり、急冷熱交換器１８（第１図）を出た
軽質炭化水素Ｆ２の熱分解ガスは、管路１９において副
生燃料油を含むクエンチオイルと混合され、所定の温度
に冷却された後に、管路１９内に設けられた気液分離器
３１に導かれる。

第２図において、気液分離器３１が設けられた管路１９
の径が、上流側の管路の径よりも大きくなっているのは
、第１図に示したように下流側管路２０においてナフサ
等の重質炭化水素の熱分解ガスが管路３を経て導入され
るので、好ましくはこれら熱分解ガスの流量に見合う配
管径としているためである。

気液分離器３１に導入された軽質炭化水素Ｆ２の熱分解
ガスと燃料油を含むクエンチオイルとの気液混合物は、
管路の径が大きくなることにより流動状況が変化し、液
成分、すなわち副生燃料油および劣化１重質化したクエ
ンチオイルは、気液分離器３１によらなくても、大部分
は容易に気体成分、すなわち軽質炭化水素Ｆ、の熱分解
ガスおよび正常なりエンチオイルから分離され、液溜部
３２に集められる。

しかしながら、より十分な気液分離を行なうために気液
分離器３１が設けられている。

この気液分離器３１は、慣性力を利用して気液分離を行
なうためのものであり、管路１９を横断して設けた架台
３３の上に設置されており、前部邪魔板３４、後部邪魔
板３５、およびこれら邪魔板間の気液分離エレメント３
６から構成されている。

ここで気液分離エレメント３６には、下記特性　。

が要求される。

（イ）気液分離性能が高度である必要はなく、通過する
液滴が多少あっても、クエンチオイルとして再循環する
ので問題はない。

（ロ）分解ガスに同伴される固形炭素の付着により閉塞
することのないもの。

（ハ）必要に応じて外部からの操作により容易に洗浄可
能なこと。

従って気液分離エレメント３６としては、金網で作られ
るデミタス状のものは不適であり、折れ板積層のベーン
セパレータのように、ガス流路が広く、エレメント内で
ガスの流れ方向の繰り返し変更によって同伴液滴に慣性
力を与え、液滴が積層板に衝突して捕集され、捕集され
た液が同時に捕集される微量の固形炭素と共に流下排出
の容易な構造であれば、特に制限はない。

また、通常では、外部よりの操作により、気液分離エレ
メントを洗浄できるスプレー洗浄などの設備が設けられ
る。

気液分離エレメント３６には、捕集された燃料油等を液
溜部３２に導くための導管３日が設けられ、また架台３
３には、液溜部３２を形成するためのせき板３７が設け
られている。

邪魔板３４．３５および気液分離エレメント３６におい
て気液分離された燃料油等は、液溜部３２から管路２３
によって取り出される。また、その１部は第１図に示す
ように管路２５を介して循環使用することが好ましい。

なお、気液分離エレメント３６の負荷を軽減するために
、エレメントの上流側、邪魔板３４とエレメント３６と
の間に多孔板等の粗分離板を設けることもできる。

なお、本発明は、第２図および第３図に示した気液分離
器３１を管路１９内に設けることに限定されるものでは
なく、軽質炭化水素の熱分解ガスとクエンチオイルとの
混合以後の管路内において、副成した燃料油等の気液分
離が行なわれる場合を含むものである。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、エタン。

プロパン等の軽質炭化水素の熱分解ガスがクエンチオイ
ルと混合された後に、管路内に設けられた気液分離装置
によって気液分離され、クエンチオイルに含まれる副生
燃料油および劣化。

重質化したクエンチオイルが、液体部として軽質炭化水
素の熱分解ガスおよび正常なりエンチオイルからなる気
体部から気液分離されて排出される。

したがって、従来のように気液分離器を別途に独立して
設ける必要がなくなり、かつ気液分離器を独立して設置
することによる配管も全く不要になる。

この結果、設備費を著しく削減することができるばかり
でなく、エチレン、プロピレン等の低級オレフィンの製
造コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す工程図、第２図はその要
部縦断面部、第３図はそのＡ−Ａ矢視横断面図、第４図
は従来の低級オレフィン製造の工程図である。 １．１７・・・熱分解炉、４・・・オイルクエンチタワ
ー、１０・・・ウォータークエンチタワー、１３・・・
油水分離器、３１・・・気液分離器。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 重質炭化水素の熱分解ガスおよび軽質炭化水素の熱分解
   ガスを夫々クエンチオイルと接触、混合させ、この混合
   物を液状油と向流接触させ、次いで冷却水と向流接触さ
   せた後に低級オレフィンを分離し、冷却水と前記向流接
   触後の油水分離により得られた油分を前記液状油として
   使用し、該液状油との向流接触後の油分を前記クエンチ
   オイルとして使用する低級オレフィンの製造方法におい
   て、前記軽質炭化水素の熱分解ガスと前記クエンチオイ
   ルとの接触、混合後の管路内において、前記クエンチオ
   イルに含まれる副生燃料油を前記軽質炭化水素の熱分解
   ガスをストリッピングガスとして除去することを特徴と
   する低級オレフィンの製造方法。