JPS6366287A - 酸素含有化合物を重質液体炭化水素に転化する連続接触方法及び制御システム - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、メタノールおよびジメチルエーテル（ＤＭＥ
　）のような酸素含有化合物を液体炭化水素に転化する
ための総合システムに対して開発された制御技術に関す
る。本発明は！［、′ｒに、オレフィンをオリゴマー化
し、またイソブタンまたは他のイソパラフィンをオレフ
ィンでアルキル化してバランスのとれた組成の燃料を製
造することによって、炭化水素燃料製品または類似の製
品を製造するための連続法において使用する方法および
装置を提供する。

〔先行技術・解決しようとする問題点〕合成燃料あるい
は化学原料として使用する液体炭化水素を充分に供給す
るために、石炭や天然ガスをガソリンや留出油に転化す
る様々な方法がこれまでに開発された。酸素含有中間体
、特にメタノールを製造するための有力な実績のある技
術がとれ２１でに開発された、大規模なプラン）［より
メタノールまたは類似の脂肪族酸素含有化合物を液体燃
料、特にガソリンに転化することができる。しかしなが
ら、比較的重質な炭化水素に対する需要があることから
、多段階技法によってディーゼル燃料を製造する方法が
開発されるに至った。

ゼオライト触媒および炭化水素転化方法における最近の
発達によって、Ｃ５＋ガソリン、ディーゼル燃料などの
製造にオレフィン原料を使用することについて関心がで
てきた。ＺＳＩ、、１）−５型ゼオライト触媒から始ま
った基礎的研究に加えて、多くの知見が新規な工業的方
法の発達に寄与してきた。

中間寸法の気孔をもつＺＳＭ−５型触媒は、メタノール
および他の低級脂肪族アルコールまたはそれらに対応す
るエルチルを低級オレフィンに転化し、またオレフィン
をオリゴマー化するのに有用である。安価なメタノール
をエテノやＣ３＋アルケンに富む有用な炭化水素に転化
する接触方法に特に関心が向けられた。メタノールをオ
レフィンに転化する様々な方法が米国４．！ｌ′Ｗ１第
３．８９４．１０７号〔バッター（Ｂｌｌ　ｔ　＋、（
−：、　ｒ）も〕、〕第３９２８，４８３号〔チャン（
Ｏｂａｎ）−７）ら〕、第４−Ｃ２５，５７１号〔ラボ
−（Ｌａｇｏ）］　、第４，４２３．２７４号〔ダビダ
ツク（ｐａｖｉｄｕｋ）ら）　、　ｌＪ４，４３３，１
８９号〔ヤング（Ｙｏｕｎｇ））および第４，５４３．
４３５号〔グールド（Ｇｏｕｌｄ）およびタバク（Ｔａ
ｂａｋ）　）に記載されている。メタノールをオレフィ
ンに転化する（ＭＴＯ）法は、Ｃ７Ｃｓオレフィンの主
要留分を製造するのに最大限に利用できることは一般に
公知である。従来方法の提案には、副生物の水やＣ５＋
炭化水素液体からエデンや他のガスを回収する分離段階
が含まれていた。

〔問題点を解決するための手段〕

低級オレフィンを包含するオレフィン原料を重質液体炭
化水素製品に転化するための連続接触方法とその制御技
術とが開発された。本発明は、オレフィン原料をエチレ
ンに富む気体の流れと’、）　３　　Ｃ４オレフィンを
包含する第１液体オレフィン流に転化し、Ｃ，Ｃ４液体
オレフィン流を第１貯槽に通し、この第１貯槽からＣ３
−Ｃ４液体オレフィン流の多量割合量を、形状選択性な
中気孔ゼオライトのオリゴマー化触媒と高温高圧の留出
油（ディティレート）方式接触反応器領域中で接触させ
て、留出油、ガソリンおよび比較的軽質の炭化水素な包
含する比較的重質の炭化水素流出流を生成させ、この流
出流を分留してイソブタンを含有する第２０．−Ｃ。

炭化水素流、留出油およびガソリンを回収し、第２０．
Ｃ４炭化水素流れからの化学量論的に過剰なイソブタン
を第１の貯槽かもの少割合量のＧ　５　　Ｃ４オレフィ
ンと、アルキル化酸触媒の存在の下でアルキル化反応器
領域中でさらに反応させて、Ｃ７＋アルキレート含有流
出流を生成させ、このアルキレート反応器流出流れを分
留して、Ｃ７＋アルキレート製品、Ｃ６−＠買戻化水素
流、ｎ−ブタンに富む流れおよび未反応イソブタンに富
む流れを回収し、未反応イソブタンを第２貯槽に通し；
イソブタンを予め決定した速さでアルキル化反応器領域
に循環し；第１貯槽中のＣ３Ｃ４液体レベルを感知し；
第１液体レベルを表わす第１制御信号を発信し；第１制
御信号に応答して流体流量制御手段を調節して、第１貯
槽中の液体レベルの上昇と共に第１貯槽から留出油生成
方式のオリゴマー反応器領域への前記主要量のＣ、−〇
、オレフィン液体流の流量を増大させ、第２貯槽中のイ
ソブタン液体レベルを感知し、イソブタン液体レベルを
表わす第２制御信号を発信し、第２貯槽中のイソブタン
液体レベルの上昇を示す第２制御信号に応答してアルキ
ル化反応領域への第１貯槽からの少割合量のＣ，−Ｃ，
オレフィン流の流量を増加させることからなる、エチレ
ンおよびＣ３＋オレフィンを含有するオレフィン原料を
より重質な液体炭化水素生成物に転化する方法および装
置を提供するにある。

好適な実施態様においては、連続多段階化学原料転化方
法における物質収支を達成すイ）ために、以下の各項を
組合わせて包含する制御システムが提供されろ。即ち、 （ａ）　　主要量の液体原料流から中間反応剤流を製造
するための第１接触転化段階； （１））第１接触転化段階流出液を分留して主要反応生
成物と液体副生物流とな回収するための分留装置； （Ｃ）　　少割合量原料流を化学量論的に過剰量として
第１段階からの液体副生物流れと反応させて第２生成物
を生成させる第２接触段階；（（」）主要量の液体原料
流および少割合量の液体原料流に対する流量制御液体送
り出し装置を備えた、原料受入れと保持とのための第１
貯槽； （ｅ）　　副生物液体の反応をさらに進めるために第２
接触段階に循環するための副生物液体を受入れて保持す
るための第２貯槽； （ｆ’）２１貯槽の液体レベルを感知し、第１転化段階
への流量を調整するための制御装置、および第２貯槽レ
ベルを感知し、副生物液体の蓄積量の増加に応答して第
２接触段階への少割合量原料流の流量を調整するための
！ｔｉ制御装置とを備えてなる、主要量の原料流と少割
合量の原料流とに動作可能に結合した主ｉＪ＞　Ｗｊお
よび少割合量の原料流を計測し制御するための制御装置
。

多数の酸素含有有機化合物が、第１段階で転化される原
料中に含まれていてもよいＬｌ　メタノールまたはその
エーテル誘導体、即ちジメチルエーテル（ＤＭＥ）は、
合成ガスなどの製品から入手できる工業製品であるので
、これらの材料はここに記載の方法において好適な出発
材料として使用される。ＭＴＧ型の方法では、メタノー
ル、ジメチルエーテルおよびそれらの混合物、並びに他
の脂肪族アルコール、エーテル、ケトンおよび／あるい
はアルデヒドを使用できろことは当業者に公知である。

ＤＭＥ中間体を製造するためのγ−アルミナ上でのメタ
ノールの接触反応におけるように、脱水によって酸素含
有化合物を部分転化することは、この業界においては公
知である。通常、平衡混合物（Ｃ）Ｉ　３Ｏｆ−１＋〔
ｊＪ−１５００Ｊ］。

十Ｊ−１，０）　　が部分脱水によって生成する。この
反応はメタノールの低級オレフィンへの転化（ＭＴＯ）
またはメタノールのガソリンへの転化（ＭＴＧ）のいず
れかにおいて起る。

こ〜で好適に使用されるゼオライト触媒には、少なくと
も１２のシリカ：アルミナ比、約１なし・し１２の制御
指数および約１−２００の酸分解活性（α）を有する結
晶性アルミノシリケートゼオライトが含まれろ。比較的
低い酸ゼオライト（α二１−ｓ　Ｏ）ばｌｖ！ＴＯ転化
に好適であり、また比較的高い活性（α二５ｏ−２００
）はオリゴマー化に好適である。ＺＳＭ−５型ゼオライ
トを代表１−るものは、ＺＳＭ　５　、　ＺＳＭ　１１
　、　ＺＳＭ　１２゜ＺＳＭ　２２，２３Ｍ　２３．Ｚ
ＳＭ　３５およびＺＳＭ−３８である。ＺＳＭ−５は米
国特許第３．７０２，８８６号および米国再発行特許第
２９．９４８号に開示され、特許請求されている。ＺＳ
Ｍ−１１は米国特許第３、７０９．９７９号に開示され
特許請求されている。

またＺＳＭ−１２は米国特許第３．８３２，４４９号、
米国特許第４−Ｃ７６．９７９号を参照されたい。また
２８Ｍ１２に対しては米国特許第３．８３２．４４９号
を、ＺＳＭ−２３に対しては米国特許第４−Ｃ７６，８
４２月を、ＺＳＭ−３５に対しては米国特許第４−Ｃ１
６，２４５号を、さらに、ＺＳＭ−３８１Ｃ対しては米
国特許第４−Ｃ４６．８３９号を参照されたい。酸素含
有化合物転化に適当な触媒はアルミナ結合剤を有する１
１７，５Ｍ−５ゼオライトである。これらの中間寸法気
孔の形状選択的触媒は、時折、ポロチクトンリケードま
たは「ペンタシル」触媒として知られている。

メタノール／　ＤＭＥを低級オレフィンに転化するのに
適した他の触媒と方法とは、米国特許第４、３９３．２
６５号〔ボニファツ（Ｂｏｎｉｆａｚ）　］　、米国特
許第４．３８７．２６３号〔ボーク（Ｖｏｇｔ、）ら〕
および欧欧州特許第００８１６８３号〔マロジ（Ｍａｒ
ｏｓｉ）ら〕に開示され、ま・たＺＳＭ−４５がある。

好適なアルミノシリケートの外に、ホウケイ酸塩、鉄ケ
イ酸塩および「シリカリツト−４を使用することができ
ろ。ＺＳＭ−５型触媒が特に有利である。これは同一材
料をメタノールのＤＭＥへの脱水、低級オレフィンへの
転化およびエチレンの転化に使用できるからである。

この記載においては、特に断りない限りメートル単位お
よび重量部を使用する。流動床接触反応器、移動床およ
び固定床反応器を含めて、様々な反応器の構成を使用す
ることができる。

ＭＴＧ法は、流動床第１段階条件を約４２５ないし５５
０°Ｃの温度範囲、約１００ないし８００ｋＰａの圧力
範囲、およびＺＳＩφ−５相当触媒と第１段階原料中の
メタノール当量とをベースにして約０．５ないし３−Ｃ
の重量時間空間速度で使用することによって最適化する
ことができる。適当な装置と操業条件とは、米国特許第
４．５４７．６１６号に記載されている。

その方法を第１図に示すが、そこでは第１段階でメタノ
ール原料が酸素含有化合物転化装置に供給され、第１段
階流出流（液）は第１分留装置で分離されて、重質液体
、副生水、エテノに富む軽質ガスおよびＯ，−Ｃ，オレ
フィンに富むＣ３＋炭化水素が回収される。ＩＪ　ｓ　
　Ｃ４オレフィンの主要量はオリゴマー化反応器装置に
供給されてより重質の炭化水素、特に（］、。」　留留
出頭領の脂肪族炭化水素と、生成されることもあろ０５
−Ｃ６ガソリンとに改質され、分留されて使用されるが
、それらは米国特許第４．１！　９７．９６８号〔オー
エン（Ｏｗｅｎ）ら〕に開示されている通りである。

第２オリゴマー化分留装置からのＣ５−Ｃ，ｌ炭化水素
流には、未転化プロペン、ブチレンおよびイソブタンが
含まれる。しかしながら、これらの成分の相対的な量は
、アルキル化に対して化学量論的に釣合ってはいない。

従ってオレフィンに富むＣ，ＣＥ４炭化水素の後流ば、
第１分留装置から取出されて、オリゴマー化反応器装置
を避けて通る。それでアルキル化反応器装置は、オリゴ
マー化反応器装置から誘導される新鮮なイソパラフィン
（例えばｉ−Ｃ，）をアルキル化するに充分なプロペン
およびブチレンを受ける。アルキル化装置から回収され
た過剰なイソパラフィン反応物シま、循環流量の制御と
反応剤供給の制御とのために蓄積されたイソパラフィン
のレベルを検知−も液体レベルを表す信号を発信する液
体レベル制御装置ＬＯを備えた、サージドラムまたは類
似の容器中に蓄積される。

第２図に示される好適な実施態様では、第１段階流出流
は予備分留してからオレフィン改質装置に送られる。第
２図の工程図を参照すると、ＭＴＯ反応器からのガス原
料の流れ１ば、直列の圧縮機２Ａ、２Ｂ、２０で断熱圧
縮され、対応する冷却器１５　Ａ　、　３　Ｂ　、　３
　Ｇと相分離機４Ａ。

４Ｂ、４０とを通って、副生水と、種々の量のＣ３−０
５脂肪族化合物を含有する凝縮炭化水素とが回収される
。エテノに富む流れ６は、向流収着塔１０の中で液体吸
収剤流８と接触する。

塔１０かものエテノに富む塔頂留出蒸気はさらに低温分
離装置１２の中で精製されて、より軽質なガスと０３＋
成分とが除去される。精製されたエテノは回収すること
もできるし、さらに転化するために第１段階流出流反応
器に循環することもできる。低温分離装置１２かもの０
３＋の流れはプロペンと０４　　脂肪族化合物とに富み
、これらはアルキル化と、オリゴマー化反応器を通すこ
とによって改質することもできろ。

ＭＴＯ工程の第１流出流から分離された重質液体は、ポ
ンプ１５によって加圧され、塔１６　ｒ：１１で分留さ
れて、Ｃ２十芳香族に富む流れが回収される。Ｃ５＋脂
肪族化合物と芳香族成分とに富む凝縮塔頂留出物は、ラ
イン１８からの液体吸収剤（例えばオレフィン系ガソリ
ン）と組合わされて、ライン８を紅白して吸収装置１０
に供給される。この供給物から吸収されたＣ３＋成分は
、オレフィン吸収物１９として向流吸収塔１０から取出
されるが、それはオレフィン留出物およびガソリンを改
質するためのオリゴマー化反応器に供給するのに適して
いる。

破線で示しであるように、凝縮したＣ５＋成分を圧縮機
部分から回収するために、適宜脱ブタン塔２０を使用す
ることができる。塔２０からのＣ４−塔頂留出物は、改
質のためにオリゴマー化またはアルキル化の反応器装置
のいずれかに供給することができる。

第６図の実施態様においては、酸素含有化合物原料シま
Ｍ’ｌ’Ｏ装置１１０中で転化され、冷却されて分離器
１１４を通って０５＋重質液体流しを生ずる。第１段階
流出流から分離された軽質炭化水素蒸気流■は、複数の
圧縮段階で圧縮されて、液体オレフィン炭化水素を凝縮
する。液体流りは後段階の分離器からの０３＋に富む凝
縮液体と組合わされる。第１蒸気流は圧縮機１１６Ａに
よって断熱圧縮され、交換器１１７で冷却されて次の分
離器１１４Ａを通り、そこで先の相分離技法が繰返えさ
れる。同様に他の圧縮機１１６Ｂ、１１６０と分離器１
１４Ｂ、１１４０が動作してエテノに富む流れを与え、
それはライン１１９を通って収着分別装置１１８と随意
的な低温装置１２０とに通される。分離器１１４Ｃから
引出されたエテノに富む蒸気は、収着装置１１８でエテ
ノ純度を少なくとも４０％に高めるように処理すること
ができる。これは、ＭＴＯ装置中で生成した脂肪族炭化
水素と芳香族炭化水素とを含有するＣ３＋液体炭化水素
吸収剤流中に、Ｃ５＋成分を選択的に吸収することＶこ
よって達成することができる。有利には、ＭＴＯ流出流
ははｇ大気圧（例えば１００−＋５０ｋＰａ　）で受は
入れられて多段階で約１．５００−３−Ｃ００　］＜Ｐ
ａの圧力に圧縮され、はＶ周囲温度（２ｏ−Ｂｏ℃）の
最終容器（分離器）１１４Ｃ中で分離される。。

Ｃ５＋脂肪族化合物に富むオレフィン液体は、最終圧縮
機段階から分離されて、液体炭化水素流り中の０５＋と
共に分留塔１２４を通り、そこで０５＋ガソリン吸収剤
５と生成物とが回収されろ。

オレフィンガソリン（０５’９）は、必要あれば追加の
吸収剤としてオリゴマー化段階から適宜循環することも
できる。Ｃ，−０４オレフィンの主要量は、吸収塔１１
８から直接オリゴマー化に送ることができる。適当な選
択収着装置は、米国特許第４，４５０，３４１号〔ライ
ト（Ｗｒｉｔ＜ｂｔら）〕に開示されている。

と〜で使用されるアルキル化法はアルケンをイソブタン
、イソペンタン、イソヘキサンなどのような第３級アル
カン（イソパラフィン）と反応させる公知の工業的技法
である。生成物は、航空ガソリン、ジェット燃料などと
して有用な０７＋枝分れ鎖パラフィンである。パラフィ
ンのアルギル化は、熱的方法または接触的方法のいずれ
かによって行うことができるが、酸触媒方法が好適であ
る。パラフィンをオレフィンで熱的に即ち無触媒でアル
キル化することは、高温（約５００°Ｃ）および圧力２
１−　、Ｉｔ　Ｉ　ＭＰａ　（３，０００−６，０００
ｐｓｉ　）で行われる。これらの条件の下で、直鎖パラ
フィンとイソパラフィンとを共にフリー・ラジカルミカ
ニズムによって反応させることができる。熱的アルキル
化シま、工業的に実施されたことが未だに知られていな
い。

パラフィンの接触アルキル化には、第３級水素ヲ含有ス
るイソパラフィンのオレフィンへの付加を含むこの方法
は主としてＣ７ないしＣ９の範囲の高度に枝分れした高
品質の燃料であるパラフィンを製造するために石油工業
で使用される。全体の過程は複雑で、操業条件と触媒と
を管理する必要がある。過程条件と製品組成とは、関係
する特別な炭化水素によって決まる。

好適な方法は、従来のプロトン触媒およびルイス触媒に
よって行なわれる方法である。濃硫酸またはフッ化水素
のいずれかの存在で、プロペンをイソパラフィンと反応
させる。プロペンによるイソブタンのアルキル化によっ
て製造されたヘプタンは、主として２．３−および２，
４−ジメチルペンタンである。プロペンはＣ−０区分の
成分として好適にアルキル化される。

１−および２−ブテンによるイソブタンのアルキル化用
ＨＦ触媒は、ジメチルヘキサンとトリメチルペンクンと
を与える。低温で（例えば−２５℃）フッ化水素を使用
したイソブチレンによるイソブタンのアルキル化がら得
られる生成物は２，２．４−）ＩＪメチルペンタンであ
る。

酸触媒は使用中に副生物炭化水素によって希釈されるよ
うになり、その結果活性は減少する。

硫酸濃度は約９０チに維持される。８０−９０チのフッ
化水素濃度は普通であるが、最適濃度は反応温度と反応
器の幾何学的配置によって決まる。これらの酸濃度以下
での操業は、一般に不完全な転化あるいは重合を引起す
。硫酸を使用すると、温度な０−１０℃の範囲に下げた
時に生成物の品質が改良される。冷却の必要条件は、未
反応イソブタンの低温フラッシングによって得られる。

フッ化水素を使用すると、反応過程は温度に比較的敏感
でなくなって、０−４０℃の温度を使用することができ
る。何らかの形の熱の除去が必須であるが、それは反応
熱が約１４　Ｘ　１０５Ｊ／に９転化ブ９　ン（６００
Ｂｔｕ／ｌｂ）　テあるからである。通常これらの酸触
媒によるアルギル化に対する高圧は、約１５００ないし
３０００ｋ］〕ａ　（２００−３００ｐｓｉｇ　）であ
る。

装入時にオレフィンが重合するのを防ぐために、反応領
域にはイソブタンが過剰に存在する。

６：１〜１４：１のイソ′ブタン：オレソインのモル比
が一般的であるが、この比を高めることによってさらに
効果的に副反応が抑制される。

典型的なアルギル化反応では、触媒相中へのイソブタン
の溶解度が小さい２相系が使用される。反応物と触媒と
が確実に緊密に接触するようにするために、効率のよい
攪拌が行われる。

これは硫酸については重要であるが、それはイソブタン
の触媒相への溶解度が小さいからである。さらに、硫酸
の粘度が比較的大きいので、比較的大きな攪拌エネルギ
ーを使って充分な接触が確実に得られるようにする必要
がある。触媒相への炭化水素反応物の溶解度は、酸触媒
によって保持される不飽和有機希釈剤が存在することで
増加する。この有機希釈剤はまた、アルキル化反応を促
進するカルボニウムイオンの源と考えられてきた。

フッ化水素酸系の場合には、反応性の１−ｃ４■Ｉ８は
容易にアルキル化されて優れた生成物をＪｊえる。純粋
な１−０４Ｈ８だけのアルギル化は、１−０４Ｆ■８が
かなり異性化して２−Ｃ４Ｈ８を生成し、次いでこれが
アルキル化によって高度に枝分れした生成物を生ずる。

ｉ−Ｃ，Ｈ８が存在するとアルギル化反応が加速され、
オレフィン異性化はより短時間となる。従ってこの反応
でアンチノック値の低いアルキレートが生成する。硫酸
系の場合には、１−Ｃ４Ｈ８はオリゴマー化して低品質
の他の副反応生成物を生ずる傾向がある。しかし１−Ｃ
４Ｈ６から２−Ｃ４Ｈ８への異性化は比較的完全に進行
するので、優れた生成物を生成するには有利である。そ
れ故」−記したような混合オレフィン原料の場合には、
両触媒系に伴なう２つの要因が互に妨げ合って、同じよ
うなアンチノック性の製品を与える。

オレフィン製造用のＭＴＧ法は同時にイソブタンを生ず
るが、その量は同時に生成するオレフィンをアルギル化
するには不充分であろう。イソブタンの適当な外部給源
は、天然ガスまたはメタノール−ガソリン（ＭＴＧ）法
の副生物である。

適当なアルキル化法は、米国特許第３．８７９．４８９
号（Ｙｕｒｃｈａｋら）、第４．１１５，４７１号（Ｋ
ｅｎ］ｅｒ）、第４．３７　Ｚ７２１号（Ｃｈｅｓｔｅ
ｒ　）お、１；びＫｉ　ｒｋ　−Ｏｔｈｍｅｒ、化学技
術百科事典第２巻、ページ５Ｏ−５８（第３版、１９７
８　）　Ｊｏｈｎ　Ｗｉｌｅｙ＆　５ｏｎｓ社に記載さ
れている。

組合わせた方法は、メタノール、Ｉ）ＭＥ、低級脂肪族
ケトン、アルデヒド、エステルなどのような酸素化有機
化合物を、有用な炭化水素製品に転化するための効果的
な手段である。熱調整は種々の過程の流れ、塔、吸収器
などの間に熱交換器を使用することによって行なわれる
。

好適な制御技法についての以下の記述は、専用のデジタ
ルプロセスコンピュータまたはその類似品を含めて、現
在の技術水準の装置で実施できることを意図するもので
ある。プラントの運転開始、定常状態の操業、反応器の
切換と運転停止の間に、過程条件を希望する最適条件に
維持するためのプロトコールは、注意深く記述されなけ
ればならない。典型的なプロトコールには次の機能が記
載されている。即ち、製品品質と能力との選択；入力反
応器条件；フィードと循環との速度；装置操業限界の確
立；反応器の配列と制御発生ループ；プロセスの混乱の
監視と制御機能の復元である。生成物の流れは、希望す
る炭化水素生成物、特に、許容できるガソリンと留出物
範囲の脂肪族化合物とが得られるように制量される。原
料組成の変化のような、様々なプロセスの混乱を配慮し
てもよい。比較的大きな発熱的な熱放出が原料流の中の
低級アルケンの増加、あるいはサイクル末期の反応器の
切換による触媒活性の増大によって起ることがある。

ハニウエルＴＤＯ−２０００またはフォックスポロ・ス
ペクトラムのような分散制菌システムは、好適な制御シ
ステムモジュールである。しかしながら装置の選択と運
転方式とは、本発明の概念の中で変えることができる。

典型的なオリゴマー化方法に対する単位操業と流体の取
扱いとの制御は、デジタルプロセスコンピュータに対す
るプロトコルを含めて、米国特許第４，５５４．７８８
号（Ｄａｖｉｄｕｋらうに開示されている。

第４図に示すプロセスの工程図は統合した装置運転を示
し、そこでは原料メタノール（ＭθＯＩ■）がＭＴＯ第
１反応器装置２１０で転化され、第１反応器流出流は圧
縮−分留区域２２０で分離されて、燃料ガス副生物流２
２１、ｃ、ｉゾｆソリン生成物流れ２２２、Ｃ３−０４
オレフィン流２２３およびＭＯＧＤオリゴマー化装置２
３０へのＣ，−Ｃ６オレフィンに富むオレフィン原料を
与える。

ＭＯＧＤ反応器の流出流は分留されて、追加の（Ｃ５−
Ｃ！９Ｊガソリン２３１、水素化処理装置中で処理して
ディーゼル級炭化水素を造るためのＣ４０＋留出物流２
３２およびアルギル化装置２４０に供給するためのＣ，
−０４脂肪族化合物流２６３を与える。

サージドラム２２５が、（、−Ｃ，ＭＴＯ流２２３を受
けるために用意される。流体取扱弁２２６がサージドラ
ム２２５と反応器２３Ｇとの間に動作可能に接続され、
予め決定された量のオレフィン原料流を供給する。弁封
導管２２８が設けられて、アルギル化用の０３−０４液
体流を引出す。

制御手段Ｔ、Ｌ　Ｃがサージドラム２２５中の０３−０
４オレフィン炭化水素の液体レベルを検出して液体レベ
ルを表す信号を発信するために設けられる。ｆｆｆ制御
手段がレベル信号に応答し弁手段２２６と動作可能に接
続されているので、反応器２６０へのＣ３−Ｃ４流れは
サージドラムの液体レベルが予め決められたレベルを越
えて」１昇するに伴って増加する。

導管２２８，２３３および１−Ｃ４再循環２４２からア
ルキル化装置２４０への反応剤供給は、供給導管２４４
の中で組合わされる。アルキル化反応流出流は分留され
て、Ｃ６＋アルキレート生成物流２４６、Ｃ３軽質生成
物流２４７、ｎ−ブタンを包含するＣ４生成物流２４８
、およびイソブタンに富む過剰の再循環を蓄積するため
にサージドラム２５０に通すイソパラフィン再循環流２
４９を与える。ドラム容器２５０中の１−ｃ、液体レベ
ルの」１昇はレベル制御手段２５１が感知し、信号を発
して弁２２８を動作させ、イソパラフィンレベルの」１
昇に応じてＣ５−０４オレフィンの流れを増加させる。

それ故に、ＭＯＧＤオリゴマー化装置とアルギル化装置
とへの低級オレフィンの供給は、要求量ど反応条件とに
よって釣合わされる。

ＨＦまたは硫酸に対する制御装置および他のプロセス区
域に対する制御装置は、本設計の中に含めることができ
て、著しい経済的利益をもたらすことができる。現在の
技術水準における制御装置は、［炭化水素処理Ｊ１９８
６年２月、５３−６０頁に記載されている。第５図は変
形されたセットポイントアルキル化制御装置を、機装と
制御の工程図を通常の記号を使用して示しである。この
一群の制御装置は、最適化のための最新の調整制量、フ
ィードフォワード制御および拘束制御を使用している。

制御機能はモジュール方式で設計されていて、それぞれ
は他の機能に影響を及ぼすことなく選択的にオン・オフ
することができる。アルキル化反応器と酸の系とに対す
る反応区域の制御機能は、装置の操業を安定にして最大
限の効率を与える限度を実施できるように設計されてい
る。その機能には、イソブタン濃度の制御、酸：炭化水
素の比の制御および酸強度の制（財）が含まれている。

拘束制御機能によって、オレフィン供給速度の変化に対
応する円滑なプロセスの応答が確実に得られる一方、重
要なプロセスの限界は確実に実施される。循環の最適化
は、エネルギー、酸消費量およびアルギレートオクタン
の間の釣合を評価して、再循環イソブタン流れの流量と
組成とに対して決定することができる。

特に装置と臨界的でない過程段階との選択において、様
々な変形をこの装置に行うことができる。本発明を特定
な実施例によって説明したが、以下の特許請求の範囲で
宣言するような本発明の概念を限定する意図はない。

【図面の簡単な説明】

第１図はプロセスの工程図であって、主要な装置の運転
とプロセス流とを示し；第２図は好適な段階間分離装置
の概略図であり；第３図は別の工程図であり；第４図は
組合わせた工程図と制御線図とであって、統合されたプ
ロセスを示し；第５図は好適なアルギル化サブンステト
に対する制御線図である。図中： ＬＣ・　・液体レベル制御装着、１・・原料ガスの流れ
、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ・・圧縮機、３Ａ、３Ｂ。 ３Ｃ・・冷却器、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ・・相分離機、６・
・エテン（−富む流れ、８・・気体吸収剤流、１０・・
向流収着基、１２・・低温分離装置、１５・・ポンプ、
１６・・塔、１９・・オレソイン吸収物、２０・・脱ブ
タン塔、１１０・・ＭＴＯユニット、＋１４１ｊ４Ａ、
１１４Ｂ、１１４０・・分離器、１１６　Ａ、　、　Ｂ
　、　Ｃ・・圧縮機、。 １１７・・交換器、１１８・・収着分別装置、１２０・
・低温装置、１２４・・分留塔、丁１・・Ｃ５＋重質液
体の流れ、■・・軽質炭化水素蒸気の流れ、２１０・・
ＭＴＯ第１反応器装置、２２０・・圧縮・分留区域、２
２１・・燃料ガス副生物流、２２２・・Ｃ７］−ガソリ
ン生成物流、２２６・・Ｃ３−Ｃ，１オンフイン流、２
２６・・流体取扱弁、２２８・・導管、２３０・・オリ
ゴマー化装置、２３１・・Ｏ，−Ｃ９ガソリン流、２６
２・・ＣＩｎ＋留出物流、２３６・・Ｃ３−Ｃ４脂肪族
化合物流、２４０・・アルキル化装置、２４２・・再循
環、２４４・・供給導管、２４６・・Ｃ６＋アルキレー
ト生成物流、２４７・・軽質生成物流、２４８・・Ｃ４
生成物流、２４９・・イソパラフィン再循環流、２５１
　・・レベル制御装置、２５５・・サージドラム、Ｌ　
ＴＪ　Ｃ・・制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エチレンおよびＣ＿３＋オレフィンを含有するオレ
   フィン原料を予備分留して、エチレンに富む気体流と、
   Ｃ＿３−Ｃ＿４オレフィン含有第１液体オレフィン流と
   を得； 前記Ｃ＿３−Ｃ＿４液体オレフィン流を第１貯槽に通し
   ； 第１貯槽からのＣ＿３−Ｃ＿４オレフィン液体の主要量
   の流れを、形状選択性中間寸法気孔ゼオライトオリゴマ
   ー化触媒と、高温高圧で留出油生成方式の触媒反応器領
   域で接触させて、留出油、ガソリンおよびより軽質の炭
   化水素を含有する比較的重質の炭化水素流出流を生じさ
   せ、 前記流出流れを分留して、イソブタンを含有する第２Ｃ
   ＿３−Ｃ＿４炭化水素流、留出油およびガソリンを回収
   し； 第２Ｃ＿３−Ｃ＿４炭化水素流からの化学量論的に過剰
   なイソブタンを、第１貯槽からの少割合量のＣ＿３−Ｃ
   ＿４オレフィン流れと、アルキル化反応器領域でアルキ
   ル化触媒の存在の下でさらに反応させて、Ｃ＿７＋アル
   キレートを含有する流出流を生成させ； アルキル化反応器流出流を分留して、Ｃ＿７＋アルキレ
   ート製品、Ｃ＿３−軽質炭化水素流、ｎ−ブタンに富む
   流れおよび未反応イソブタンに富む流れを回収し； 未反応イソブタンを第２貯槽に通し、 イソブタンを予め決められた速度でアルキル化反応器領
   域に再循環し； 第１貯槽中のＣ＿３−Ｃ＿４液体のレベルを感知し； 該第１貯槽のＣ＿３−Ｃ＿４液体レベルを表わす第１制
   御信号を発信し； 第１制御信号に応答して流体流量制御装置を調整して、
   第１貯槽中の液体レベルの上昇に伴つて、第１貯槽から
   留出油生成方式オリゴマー化反応器領域へのＣ＿３−Ｃ
   ＿４オレフィン液体の主要量の流れの流量を増加させ、 第２貯槽中のイソブタン液体レベルを感知し； 該イソブタン液体レベルを表わす第２の制御信号を発信
   し；さらに 第２貯槽中のイソブタン液体レベルの上昇を示す第２の
   制御信号に応答して、第１貯槽からアルキル化反応器領
   域への少割合量のＣ＿３−Ｃ＿４オレフィン流の流量を
   増加する；ことより成る、エチレンおよびＣ＿３＋オレ
   フィンとを含有するオレフィン原料をより重質の液体炭
   化水素に転化する連続接触方法。 ２、（ａ）主要量の液体原料流れから中間反応剤の流れ
   を生成するための第１接触転化段階； （ｂ）第１接触転化段階流出流を分留して、主要反応生
   成物と液体副生物流とを回収するための分留装置； （ｃ）少割合量の原料流を化学量論的に過剰量として第
   １段階からの液体副生物流と反応させて第２生成物を生
   成させる第２接触段階； （ｄ）主要量の原料流れおよび少割合量の原料流に対す
   る流量制御の液体送り出し装置を備えた原料の受入れと
   保持とのための第１貯槽； （ｅ）副生物液体の反応をさらに進めるために第２接触
   段階に循環するための副生物液体を受入れて保持する第
   ２貯槽； （ｆ）第１貯槽の液体レベルを感知し、第１転化段階へ
   の流量を調整するための制御装置、および第２貯槽液レ
   ベルを感知し、副生物液体の蓄積量の増加に応答して、
   第２接触段階への少割合量原料流の流量を調整するため
   の制御装置とを備えてなる、主要量の原料流と少割合量
   の原料流とに動作可能に結合した主要量および少割合量
   の原料流を計測し、制御するための制御装置； を組合わせて包含する、連続多段階化学原料転化方法に
   おける物質収支を達成するための制御システム。