JPS6329916B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 熱分解により重質炭化水素から高収率でベン
ゼン、トルエンおよびキシレンを製造する方法で
あつて； (a) 重質炭化水素流を希釈用スチームの存在下に
おいて第一帯域中で部分分解し； (b) エタン流を希釈用スチームの存在下で第二帯
域中で高転化率へ分解し； (c) 部分分解炭化水素流と高転化率へ熱分解され
たエタン流とを混合して重質炭化水素とエタン
との複合物を完全熱分解する； 各工程から成る、方法。 ２ 重質炭化水素の部分分解前に重質炭化水素１
ポンドあたり約0.2ポンドのスチームで以て重質
炭化水素を希釈するもう一つの工程を含み、その
際、重質炭化水素流をまず中程度苛酷度条件下で
約1200〓ないし1450〓の温度において約0.05秒の
滞留時間で部分分解する、特許請求の範囲第１項
に記載の方法。 ３ 重質炭化水素対エタンの比が重量で65対35で
ある、特許請求の範囲第１項および第２項に記載
の方法。 ４ 重質炭化水素流を部分分解する前に、重質炭
化水素流を900〓と1000〓の間の温度へ昇温する、
特許請求の範囲第２項に記載の方法。 ５ エタンを高転化率条件下で1500〓から1700〓
の間の温度へ約0.1から0.3秒の滞留時間で分解す
る、特許請求の範囲第１項または第２項記載の方
法。 ６ エタンを完全に分解する前に、365〓ないし
1000〓の温度へと過熱した希釈用スチームをエタ
ン１ポンドあたり約0.4ポンドのスチームの割合
でエタンと混合する、特許請求の範囲第５項に記
載の方法。 ７ エタンを分解する前に、希釈されたエタンを
約1000〓から1200〓の温度に昇温する、特許請求
の範囲第６項に記載の方法。 ８ 重質炭化水素から高収率でベンゼン、トルエ
ンおよびキシレンを製造する方法であつて； (a) 重質炭化水素流を供給油１ポンドあたり約
0.2ポンドのスチームで以て希釈し； (b) 重質炭化水素流を部分分解し； (c) 部分分解炭化水素流を十分に分解されたエタ
ン流からの流出物と混合して重質炭化水素とエ
タンとの複合物を完全分解し、かつエタン流か
らの分解された流出物を急冷する； 各工程から成る方法。 ９ 重質炭化水素の完全分解が第三帯域中でおこ
り、該分解帯域が別々のコイルを含む、特許請求
の範囲第１項に記載の方法。 発明の背景 関連出願の相互参照 本発明は、共通開発努力の結果としてこの出願
と同時に出願した「重質および軽質両炭化水素か
らのオレフイン製造方法および装置」（サワミ・
ナラヤナンら）と関連がある。 発明の分野 本発明は一般的にはケロシンのような重質炭化
水素およびより重質の炭化水素を分解することに
関するものである。本発明は特定的にいえばエタ
ンを重質炭化水素分解における主要稀釈剤として
使用する条件下で芳香族類（BTX）の収率を改
善することにある。 従来技術の説明 オレフインを製造する炭化水素熱分解は今では
よく確立され周知である。代表的には、炭化水素
供給油を加熱分解炉へ送り込みそこで炭化水素供
給油はまず対流帯中で中間的水準まで温度が上昇
され、その後炉中の輻射帯中で完全に分解するこ
とにより、熱分解が進行する。分解生成物を次に
急冷して加熱分解反応ガス中でおこる反応を停止
させ、生成物分布を固定させて最も望ましい収率
のオレフインと芳香族を得る。 反応温度と反応時間が生成物分布決定における
二つの主要変数であることは炭化水素熱分解方法
においてよく知られている。熱分解中に得られる
生成物分布はその分解工程の苛酷度水準、滞留時
間、炉反応帯のコイル中で保たれる炭化水素圧力
特性の関数である。苛酷度とは分解条件の強さを
記述するために使用する用語である。 熱分解炉の反応帯中において滞留時間を短かく
炭化水素圧力を低い保つときにはより多くのオレ
フインが得られることは一般的に知られている。
短かい滞留時間は代表的には0.1から約0.3秒であ
り、低い炭化水素圧は５から約18psiaである。し
かし、熱分解中に生成されるベンゼン、トルエ
ン、およびキシレン（BTX）の量は滞留時間と
炭化水素分圧によつて影響されないものと信じら
れている。現在では、加熱分解反応流出物中の
BTX含量は主として供油油の量の関数であると
信じられている。従つて、ある与えられた供給油
については、ある与えられた転化率水準における
粗製加熱分解反応ガソリン（RPG）中のBTXの
生成は本質上一定である。 発明の総括 本発明の主な目的は、熱分解流出物の粗製加熱
分解反応ガソリン（RPG）部分中のBTX含量を
従来法を使用して一定転化水準において可能であ
る含量と比べて増加させることができる方法を提
供することであり、この方法はデユオクラツキン
グ（希釈剤及び熱源として軽質炭化水素流出物を
用いる重質炭化水素の分解法を指す本出願人の商
標）法研究中に同時に到達した方法である。 本発明のさらに一つの目的は、分解流出物の粗
製加熱分解反応ガソリン部分中のBTX含量を増
加させ同時に望ましくないC₅およびより高級の
ジオレフインを減らす方法を提供することであ
る。 本発明のさらに一つの目的は、熱分解ガス含量
中のBTX含量を増すのに特に適した特定の軽質
炭化水素を重質炭化水素用稀釈剤として選ぶ製法
を提供することである。 本発明のさらに別の目的はケロシン、常圧ガス
油および真空ガス油のような重質炭化水素を、粗
製熱分解ガス生成物中のBTXの収率増加をもた
らす条件下で分解する方法を提供することであ
る。 本発明の方法によれば、ケロシンまたはより重
質の炭化水素のような重質炭化水素を慣用的熱分
解反応炉中で部分的に分解する。同時に、エタン
をこの同じ加熱分解反応炉中で高転化率で分解す
る。重質炭化水素の部分分解の際には、エタンの
高転化率への熱分解流出物この重質炭化水素流へ
供給する。このエタンは稀釈剤として役立ち重質
炭化水素の完全分解を行なわせる。 この重質炭化水素を、エタンから利用できる熱
または追加的輻射火熱またはこれら二つの組合せ
によつてさらに分解される。 図面の説明 本発明は図面で以て考察するときに理解される
ものであり、図面は本発明の方法を提供するよう
に適合させた慣用的加熱分解反応炉の模型線図で
ある。 好ましい態様の説明 本発明の方法は重質炭化水素を分解してベンゼ
ン、トルエンおよびキシレン（BTX）の収率の
増加をもたらす条件を提供することに向けられて
いる。 一般的には、本法は炭化水素を部分的に分解し
その後、エタンの高転化率への熱分解流出物で以
て分解を完了させることに依存している。 この分解方法で使用することを意図する重質炭
化水素はケロシン、常圧ガス油、真空ガス油およ
び残油である。この重質炭化水素を分解するため
の稀釈剤および熱源を提供するように分解される
軽質炭化水素はエタンである。本法は「デユオク
ラツキング」法の特定的具体化である。 図面において見られるように、対流帯６と輻射
帯８とから成る慣用炉２には本発明の方法の実施
を可能にする対流部配管と輻射部配管が設けられ
ている。 本発明の対流帯６はエタン供給原料用の供給原
料導入配管１０と重質炭化水素供給油用の導入配
管１８とを受け入れるよう配列されている。エタ
ンと重質炭化水素供給油がそれぞれ通過するコイ
ル１２と２０は炉２の対流帯６の中に配置されて
いる。配管１４と２２は稀釈用スチームを対流コ
イル１２と２０へそれぞれ送るために設けられて
いる。 輻射帯８にはエタン供給原料を高転化率へ分解
するためのコイル１６、重質炭化水素供給油を部
分分解するためのコイル２４、および、重質炭化
水素供給油が完全に分解されかつ分解されたエタ
ンからの流出物が実際に急冷されて反応を終結さ
せる共通コイル２６、が設けられている。流出物
排出配管２８が備えられ、USX（二重管式熱交換
器）および／またはTLX（多管式熱交換器）のよ
うな慣用の急冷設備が分解流出物を急冷するため
に提供されている。 この系はまた慣用的のものである分離系４を含
んでいる。図面において見られるように、分離系
４は急冷流出物を残留ガス４（配管３２）、エチ
レン生成物（配管３４）、プロピレン生成物（配
管３６）、ブタジエン／C₄生成物（配管３８）、
粗製熱分解ガソリン／BTX生成物（配管４０）、
軽質燃料油生成物（配管４２）、および燃料油生
成物（配管４４）に分離するように適合されてい
る。 任意的には、配管２４Ａを設けて部分分解重質
炭化水素を対流コイル２０から共通コイル２６へ
直接送る。ある条件下においては、重質炭化水素
を対流帯６中で部分分解しそれによつて輻射帯中
でのそれ以上の分解を不必要にすることができ
る。 本質的には、本発明の方法はエタン供給原料を
配管１０を経て炉２の対流部分６中の対流コイル
１２へ送ることによつて実施される。ケロシン、
常圧ガス油または真空ガス油のような重質炭化水
素供給油は配管１８を経て対流コイル２０へ供給
される。 稀釈用スチームは、配管１４によつてエタン供
給原料が通過しつつある対流コイル１２へ供給さ
れる。稀釈用スチームは365〓から1000〓の温度
における過熱スチームであることが好ましい。こ
の稀釈用スチームはエタン供給原料と供給原料１
ポンドあたり約0.4ポンドのスチームの割合で混
合される。エタンとスチームとの複合物は対流部
分６中で約1000〓（538℃）から1200〓（648℃）
の温度へ昇温される。その後、加熱された稀釈エ
タンを炉２の輻射部分８中のコイル１６に送る。
この輻射部分において、エタン供給原料は高転化
率条件下で1500〓と1700〓の間の温度において約
0.2秒の滞留時間で分解される。 同時に、重質炭化水素供給油は配管１８を経て
炉２の対流帯６中の対流コイル２０へ送られる。
稀釈用スチームは配管２２により対流コイル２０
へ送り重質炭化水素１ポンドあたり約0.15から
0.30ポンドのスチームの割合で重質炭化水素と混
合する。重質炭化水素を炉２の対流帯６中で900
〓ないし1000〓に昇温させる。その後、対流部分
６からの重質炭化水素は輻射コイル２４へ送ら
れ、その中で中程度苛酷度条件下で約1200〓ない
し1450〓の温度において約0.5秒の滞留時間で部
分的に分解される。 部分分解された重質炭化水素供給油は共通コイ
ル２６へ送られ、コイル１６からの十分に分解さ
れたエタン熱分解反応ガスもまた共通コイル２６
へ送られる。共通コイル２６において、十分に分
解された軽質炭化水素流出物は熱を提供して部分
分解重質炭化水素の分解をさらに行なわせ、それ
とともに低温の部分分解重質炭化水素によりエタ
ン流出物を急冷する。この複合生成物は所望の水
準へ分解され、次いで慣用的急冷設備の中で急冷
され、その後、各種特定生成物に分離される。 本発明の方法の図解は慣用法よりも増大した
BTX収率を示す。 実施例１における報告データーは、「重質およ
び軽質両炭化水素からのオレフイン製造方法およ
び装置」の標題の同時出願（米国特許出願第
431582号；米国特許第4492624号及び米国特許第
4552644号）であつて本明細書中で文献として組
入れられている出願中で報告されている工程実施
例からのものである。

【表】

【表】

【表】 分解強度
CH_４重量％ 10.3 10.3

【表】

【表】 実施例１および２において報告されたデユオク
ラツキング収率データはこの組合せ分解法におけ
るガス油の寄与のみである。エタンの寄与はエタ
ンを混合物と同じ工程条件下で分解させることに
よつて得られた。このエタン寄与度を次に混合物
収率から差引いてデユオクラツキング工程条件下
のガス油寄与のみが得られた。