KR100245018B1 - 디올레핀의 선택적 수소화 공정 - Google Patents

디올레핀의 선택적 수소화 공정 Download PDF

Info

Publication number
KR100245018B1
KR100245018B1 KR1019930001743A KR930001743A KR100245018B1 KR 100245018 B1 KR100245018 B1 KR 100245018B1 KR 1019930001743 A KR1019930001743 A KR 1019930001743A KR 930001743 A KR930001743 A KR 930001743A KR 100245018 B1 KR100245018 B1 KR 100245018B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
distillation
distillation column
column reactor
hydrogen
catalyst
Prior art date
Application number
KR1019930001743A
Other languages
English (en)
Other versions
KR930017847A (ko
Inventor
모리스 존즈 쥬니어 에드워드
앨프 레드 스미스 쥬니어 로렌스
허언 데니스
필립 아건브 라이트 로버트
Original Assignee
존 알 아담스
케미컬 리써치 앤드 라이센싱 컴파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 존 알 아담스, 케미컬 리써치 앤드 라이센싱 컴파니 filed Critical 존 알 아담스
Publication of KR930017847A publication Critical patent/KR930017847A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100245018B1 publication Critical patent/KR100245018B1/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G70/00Working-up undefined normally gaseous mixtures obtained by processes covered by groups C10G9/00, C10G11/00, C10G15/00, C10G47/00, C10G51/00
    • C10G70/02Working-up undefined normally gaseous mixtures obtained by processes covered by groups C10G9/00, C10G11/00, C10G15/00, C10G47/00, C10G51/00 by hydrogenation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G45/00Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
    • C10G45/32Selective hydrogenation of the diolefin or acetylene compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/40Characteristics of the process deviating from typical ways of processing
    • C10G2300/4087Catalytic distillation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

사용되는 촉매가 또한 증류 구조물의 한 성분인 정제 C5흐름에 함유된 디올레핀의 선택적 수소화 공정, 본질적으로 모노올레핀의 수소화는 일어나지 않는다. 부가적으로 몇몇의 모노올레핀은 보다 유용한 모노올레핀 이성질체로 이성질체화될 수 있다.

Description

디올레핀의 선택적 수소화 공정
제1도는 본 발명 제1구체예의 단순화한 작업 공정도이다.
제2도는 본 발명 제2구체예의 단순화한 작업 공정도이다.
제3도는 본 발명 제3구체예의 단순화한 작업 공정도이다.
제4도는 본 발명 제4구체예의 단순화한 작업 공정도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1, 1', 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 13, 209, 301, 302, 303, 304, 307, 308, 313 : 유동 라인
10 : 증류 컬럼 반응기 12, 312 : 촉매 증류 구조
14 : 표준 증류구조 20, 320 : 용축기
30, 330 : 환류 드럼 40, 340 : 뒤끓임 장치
본 발명은 주로 C5들 및 보다 특정하게는 올레핀 C5들을 함유하는 정제흐름에 함유된 디올레핀(디엔)의 선택적 수소화에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 본 발명은 증류구조물에서 한 성분으로서도 작용하는 수소와 촉매를 갖는 증류 컬럼 반응기를 사용하는 디엔의 선택적 수소화 방법에 관한 것이다. 가장 구체적으로는 본 발명은 삼차 아밀 메틸 에테르(TAME)의 제조를 위한 C5공급흐름의 선택적 수소화에 관한 것이다.
관련된 미합중국 특허 제5,087,780호는 혼합된 C4흐름의 가수 이성질체화 및 부타디엔의 수소화를 공개한다.
혼합된 정제흐름은 종종 광범위한 올레핀 화합물을 함유한다. 이것은 특히 촉매분해 또는 열분해공정으로부터 생성물에 들어 맞는다. 이들 올레핀 화합물은 에틸렌, 아세틸렌, 프로필렌, 프로파디엔, 메틸아세틸렌, 부텐, 부타디엔 등을 포함한다. 이들 화합물중 다수는 특히 화학 제품을 위한 공급원으로서 매우 유용하다. 특히 에틸렌이 회수된다. 부가적으로 프로필렌 및 부텐이 매유 유용하다. 그러나 1개 이상의 이중결합을 갖는 올레핀 및 아세틸렌 화합물(삼중결합을 가짐)은 더 적은 유용성을 가지며 하나의 이중결합 화합물이 사용되는 다수의 화학공정 예컨대 중합에 해롭다.
정제흐름은 보통 분별증류에 의해 분리되고, 그들은 종종 비점에 있어서 매우 근사한 화합물들을 함유하기 때문에, 상기 분리는 정확하지 않다. 예컨대, C5흐름은 C4및 C8까지를 함유할 수 있다. 이들 성분은 포화되거나(알칸), 불포화되거나(모노올레핀), 다중 불포화될(디올레핀) 수 있다. 부가적으로, 성분들은 개개 화합물의 임의의 또는 모든 여러가지 이성질체일 수 있다.
수소화는 화합물을 '포화'시키는 탄소-탄소 다중결합과 수소와의 반응이다. 이 반응은 오랫동안 알려져 왔고 보통 금속 촉매 상에서 과량의 수소를 사용하여 과압 및 중온에서 수행된다. 수소화 반응을 촉매하는 것으로 알려진 금속 중에는 백금, 레늄, 코발트, 몰리브덴, 니켈, 텅스텐 및 팔라듐이 있다. 일반적으로 상업적인 촉매형태는 지지된 이들 금속의 산화물을 사용한다. 산화물은 공급물내 수소에 의해서 환원제와의 사용 전에 또는 사용동안에 활성형태로 환원된다. 이들 금속은 또한 다른 반응, 가장 현저하게는 고온에서 탈수소화를 촉매한다. 부가적으로 그들은 올레핀 화합물과 그 자체 또는 다른 올레핀과의 반응을 촉진하여 이량체 또는 체류시간이 증가하면 올리고머를 생성할 수 있다.
탄화수소 화합물의 선택적 수소화는 상단한 기간동안 알려져 왔다. 1962년 9월에 미국 화학회의 석유분과에 제출된 "열분해 가솔린의 선택적 수소화"에서 피터슨 일동은 C4및 고급 디올레핀의 선택적 수소화를 논한다. "가장 새로운 수소화 촉매", Hydrocarbon Processing, 1985년 3월에서 보이티욱스 일동은 특허된 두가지 금속으로 된 수소화 촉매를 사용하는, 선택적 수소화를 포함하는 수소화 촉매의 여러가지 사용의 전면적 개관을 제시한다.
이성질체화는 동일한 족의 촉매로 실현될 수 있다. 일반적으로 여러가지 화합물에 관한 반응의 상대속도는 빠른 것으로부터 느린 것으로의 순서이다.
(1) 디올레핀의 수소화
(2) 모노올레핀의 이성질체화
(3) 모노올레핀의 수소화
일반적으로 디올레핀을 함유하는 흐름에서, 디올레핀은 이성질체화가 일어나기 전에 수소화될 것으로 나타났다.
여러가지 반응을 위한 혼합 증류 컬럼 반응기에서 증류 구조물의 성분으로서 고체 입상촉매의 사용은 미합중국 특허 (에테르화) 제4,232,177호, 제4,307,254호, 제4,336,407호, 제4,504,687호, 제4,918,243호, 및 제4,987,807호 (이량체화) 제4,242,530호, (수화) 제4,982,022호, (해리) 제4,447,668호, 및 (방향족 알킬화) 제4,950,834호 및 제5,019,669호에서 기술된다. 부가적으로 미합중국 특허 제4,302,356호 및 제4,443,559호는 증류구조물로서 유용한 촉매구조물을 공개한다.
C5정제 유분은 저급알코올과의 반응에 의해서 에테르를 형성하기 위한 가솔린 블렌딩원료로서 또는 이소아밀렌의 원료로서 매우 유용하다. 삼차 아밀 메틸 에테르(TAME)는 가솔린 조성물에 대한 몇몇의 새로운 제하을 설정하는 최근에 통과된 깨끗한 공기 법령의 결과로서 정제업자에게 빠르게 유용해지고 있다.
이들 요구중 몇몇은 (1) 메틸 삼차부틸 에테르(MTBE), TAME 또는 에탄올 같은 "산화물"의 특정량을 포함하는 것이고, (2) 가솔린내 올레핀의 양을 감소시키는 것이고, (3) 증기압을 저하(휘발성)시키는 것이다.
TAME 단위장치로서 공급물내 C5는 C5내지 C8및 그 이상까지의 모든 것을 함유하는 하나의 "경질 나프타" 유분에 함유된다. 이 혼합물은 쉽게 150 내지 200 성분을 함유할 수 있어서 생성물의 확인 및 분리가 어렵다. 보통 C5및 C6중 적은 부분은 TAME 공정에서의 사용을 위해 분리된다. 그러나, C6내지 C8삼차 올레핀의 혼입은 다른 유용한 에테르 생성물의 제조를 가능케 할 것이다. 이 이유로 TAME을 중질 성분으로부터 분리시키지 않고, 전부 옥탄 블렌딩원료로서 직접 사용한다.
공급물내 몇몇의 소성분(디올레핀)은 보관동안에 산소와 서서히 반응하여 "검" 및 다른 바람직하지 않은 물질을 생성할 것이다. 그런데, 이들 성분은 또한 TAME 공정에서 매우 빠르게 반응하여 황색의 악취나는 검같은 물질을 형성한다. 따라서 "경질 나프타" 유분이 단독으로 가솔린 블렌딩에만 사용되든지 TAME 공정으로의 공급물로서 사용되든지 이들 성분을 제거하는 것이 바람직한 것으로 보인다.
모노올레핀의 포화가 있다해도 거의 없는 것이 디올레핀을 선택적으로 수소화하는 본 수소화공정의 잇점이다. 본 공정의 부가적 특징은 흐름내에 함유되거나 디올레핀의 선택적 수소화에 의해 생성된 모노올레핀의 일부가 보다 바람직한 생성물로 이성질체화 되는 것이다.
요컨대, 본 발명은 수소흐름과 함께 탄화수소의 혼합물을 함유하는 경질 나프타 유분을 증류구조물의 성분인 수소화촉매를 갖는 증류컬럼 반응기로 공급하고 경질 나프타에 함유된 디올레핀을 선택적으로 수소화합으로 구성된다. 동시에 반응안한 수소를 포함하는 경질 성분을 부분적으로 수소화된 경질 나프타 생성물로부터 증류하고 오버헤드로서 분리한다. 선택적 수소화 및 증류에 부가적으로 및 동시에, C5모노올레핀 부분은 TAME을 위해 보다 바람직한 공급물로 이성질체화 된다. 모노올레핀의 매우 적은 수소화 하에 본질적으로 모든 디올레핀의 모노올레핀으로 전환된다.
공급물이 주로 C5흐름인 일 구체예에서 경질 나프타 생성물은 바닥물로서 퇴출된다. 오버헤드는 모든 응축성 물질이 응축되는 응축기로 통과하며 일부는 컬럼의 최상부로 환류된다.
공급물이 보다 넓은 C5내지 C8흐름을 포함하는 제2구체예에서 C5는 증류 컬럼반응기의 낮은 구간에서 C6 +성분으로부터 분리된다. C6 +성분은 바닥물 흐름으로서 퇴출되는데 C5는 디올레핀을 선택적으로 수소화하는 촉매 증류구조물을 갖는 증류 컬럼 반응기의 상부 구간으로 비등된다. 수소화된 C5는 과량의 수소와 함께 오버헤드로 취하고 모든 응축성 물질이 응축되고 후에, 예컨대 환류드럼 분리기에서 비응축성 물질(주로 수소)로부터 분리되는 응축기로 통과된다. 분리기로부터의 액체부분은 환류로서 증류컬럼 반응기로 복귀하고 나머지는 TAME 단위장치로 직접 충전될 수 있는 생성물로서 퇴출된다. 부가의 불활성 증류가 바람직하면 아래에서 C5생성물 측인출을 갖는 촉매 증류 구조 위에 구간을 사용하여 하류의 TAME 단위장치에서 성가실 수 있는 공기, 물 등과 같은 임의의 다른 경질 성분과 함께 과량의 수소를 분류할 수 있다.
광범위하게 본 발명은 하기 단계들로 구성되는, 경질나프타에 함유된 디올레핀의 선택적 수소화 공정이다.
(a) (1) 디올레핀을 함유하는 경질 나프타로 구성되는 제1흐름 및 (2) 수소를 함유하는 제2흐름을 증류컬럼 반응기에 공급 구역으로 공급하는 단계,
(b) 상기 증류 컬럼 반응기에서 동시에
(ⅰ) 증류 반응 구역에서 상기 제1 및 제2흐름을, 증류 구조물로서 작용할 수 있는 수소화촉매와 접촉시키므로써, 본질적으로 모든 상기 디올레핀을 상기 수소와 반응시켜 반응 혼합물에서 펜텐 및 다른 수소화 생성물을 형성하는 단계, 및
(ⅱ) 증류컬럼 반응기의 압력을 작동시켜 혼합물의 일부가 반응의 발열에 의해서 기화되도록 하는 단계,
(c) 단계 (b) (ⅱ)로부터의 액체 부분을 상기 증류 컬럼 반응기로부터 바닥물로서 퇴출시키는 단계, 및
(d) 임의의 반응안한 수소와 함께 단계 (b) (ⅱ)로부터의 증기를 상기 증류컬럼반응기로부터 오버헤드로서 퇴출시키는 단계.
수소는 반응을 유지하고 산화물을 환원시켜 그것을 수소화 상태로 유지하는데 필요한 만큼 제공된다. 증류 컬럼 반응기는 반응혼합물이 촉매 베드에서 비등하도록 하는 압력에서 작동된다. "거품수준"은 촉매의 유효성을 개선하여 필요한 촉매높이를 감소시키는 바닥물 및/또는 오버헤드의 퇴출속도 조절에 의해서 촉매 베드 도처에서 유지될 수 있다. 이해될 수 있는 바와같이 액체는 비등하고 물리적 상태는 충전된 증류컬럼에서 정상이 높은 밀도를 가지나 비등하는 증기가 없는 액체보다 낮은 밀도를 갖는 사실상 거품이다.
본 공정은 바람직하게 0 내지 250 psig 범위의 상기 증류 컬럼 반응기의 오버헤드 압력 및 37.8℃(100℉) 내지 148.9℃(300℉), 바람직하게 54.4℃(130℉) 내지 132.2℃(270℉) 범위의 상기 증류 반응 구역 내의 온도에서 작동시킨다.
C5공급물 및 수소는 바람직하게 따로따로 증류 컬럼반응기로 공급하거나 공급 전에 혼합할 수 있다. 혼합된 공급물은 촉매 베드 아래로 또는 베드의 저단에서 공급된다. 수소 단독은 촉매 베드 아래로 공급되고 C5흐름은 베드 아래에서 베드의 중앙 1/3로 공급된다. 선택된 압력은 프로필렌 및 더 가벼운 것이 오버 헤드로 증류되게 하면서 촉매 제드에 디엔을 유지시키는 것이다.
본 발명의 선택적 수소화 공정에서 증류 컬럼 반응기를 사용하는 장점은 올레핀에 대한 디올레핀의 보다 우수한 선택성, 열의 보존 및 어떤 바람직하지 않은 화합믈, 예컨대 중황 오염물을, 촉매에 노출시키기 전에 공급물로부터 제거할 수 있는 증류에 의한 분리에 있고 증류는 원하는 성분들을 촉매 구역에서 농축시킬 수 있다. C5유분에 함유된 디올레핀은 다른 화합물보다 높이 비등하므로 모노올레핀이 컬럼의 상부에서 이성질체화 되고 제거되는 동안 촉매 구역에서 농축될 수 있다. 관심사가 되는 C5반응은 하기이다.
(1) 이소프렌(2-메틸 부타디엔-1,3)+수소→2-메틸 부텐-1 및 2-메틸 부텐-2,
(2) 시스 및 트랜스 1,3-펜타디엔(시스 및 트랜스 피페릴렌)+수소→펜텐-1 및 펜텐-2,
(3) 3-메틸 부텐-1→2-메틸 부텐-2 및 2-메틸 부텐-1,
(4) 2-메틸 부텐-1→2-메틸 부텐-2,
(5) 2-메틸 부텐-2→2-메틸 부텐-1, 및
(6) 1,3-부타디엔→부텐-1 및 부텐-2.
처음 두 반응은 바람직하지 않은 성분들을 제거하며 세번째는 TAME 반응기로의 공급에 유익하다. 3-메틸 부텐-1은 설폰산 촉매상에서 TAME을 생성하는 메탄올과 반응하지 않는데 두개의 2-메틸부텐은 반응한다.
수소화공정에서 사용되는 촉매물질은 증류 충전물으로서 기여하는 형태여야 한다. 광범위하게 말하면, 촉매물질은 촉매 및 증류 중전 둘다, 즉, 증류기능 및 촉매기능 둘다를 갖는 증류컬럼을 위한 충전물로서 작용하는 증류 시스템의 성분이다.
반응시스템은 촉매가 뚜렷한 본체를 유지하므로 이질인 것으로 설명될 수 있다. 촉매는 바람직하게 여기에서 설명된 바와같은 또는 라시히 링, 펠링, 인장 등과같은 통상의 증류 충전 형태같은 용기에서, 알루미나, 탄소 또는 실리카 같은 적당한 지지매체 상에 지지된, 산화 팔라듐, 바람직하게 0.1 내지 1.0중량%로서 사용될 수 있다.
개방 메쉬로 짜여진 스테인레스 강 와이어와 함께 나선으로 꼬아서 증류컬럼 반응기에서 지지시킨 직물 벨트의 다수의 주머니내로 지지된 촉매를 정치하는 것은 필요한 유동을 가능케하고, 촉매 손실을 막고 있다면 촉매의 정상 팽윤을 가능케하고 기계적 마찰을 통한 돌출물의 파괴를 방지함을 발견하였다. 이 신규의 촉매 배열은 보통으로 입수되는 미합중국 특허 제4,242,530호 및 미합중국 특허 제4,443,559호에서 상세히 기술된다.
직물은 반응 조건하에서 탄화수소 공급물 또는 생성물 또는 촉매에 의해 공격받지 않는 임의의 재료일 수 있다. 면 또는 린넨이 유용할 수 있으나, 유리섬유 직물 또는 테플론 직물이 적절하다. 적절한 촉매시스템은 증류컬럼 반응기내에 와이어망에 의한 직접적 결합으로 배열되고 지지된 다수의 밀폐된 직물 주머니로 구성된다.
다른 적당한 용기는 촉매가 보유되는, 각 말단이 밀폐된, 짧은 실린더로 형성된 적합한 망크기의 금속 또는 플라스틱제로 구성된다. 다수의 이들 촉매 함유 용기는 증류 컬럼 반응기 베드로 임의적으로 또는 규칙적인 방식으로 충전될 수 있다. 공정의 촉매 필요에 따라서, 하나 이상의 상기 베드가 존재할 수 있다.
입상 촉매물질은 분말, 작은 불규칙 대편 또는 단편, 작은 비이드들일 수 있다. 용기에서 촉매 물질의 입상형태는 충분한 표면적이 제공되어 적당한 반응속도를 가능케 하는 한 중요하지 않다.
촉매입자의 크기는 촉매가 용기내에 보유되도록 하는 것이어야 한다.
본 공정에 적합한 촉매는 G-68c로 지정된 United Catalyst Inc.에 공급되는 3 내지 8메쉬 Al2O3(알루미나) 구상의 0.34중량% Pd이다. 제조업체에 의해 제공되는 바의 대표적인 촉매의 물리적 및 화학적 성질은 다음과 같다.
[표 Ⅰ]
촉매는 작업동안 생성된 팔라듐의 수소화물인 것으로 생각된다. 반응기로의 수소량은 수소가 수소화에 의해서 촉매로부터 손실되기 때문에 촉매를 활성형태로 유지하기에 충분해야 한다. 수소량은 수소화반응을 유지하고 촉매로부터 손실된 수소를 대체하기에 충분하도록 조정해야 하나 여기에서 사용되는 바 "수소의 유효량"인 것으로 이해되는 컬럼의 충만을 일으키는 것 이하로 유지해야 한다. 일반적으로 본 발명의 고정베드로의 공급물에서 수소 대 디올레핀의 몰비는 적어도 1.0 대 1.0, 바람직하게 2.0 대 1.0일 것이다.
본 발명은 임의의 증류에서와 같이 상행 증기상 및 어떤 액체상을 함유하는 것으로 이해될 수 있는 촉매 충전 컬럼에서의 방법을 수행한다. 그러나 액체는 인위적 충만에 의해 컬럼 내에 유지되므로, 액체는 정상 내부 환류일 것 때문에 단순히 하향할 때 그위에 증가된 밀도가 존재함을 알 것이다.
이제 제1도에 관해 언급하면 적절한 구체예에 개요로 단순화된 작업 공정도가 나타나 있다. 전술한 와이어 망 배열에서와 같이, 증류구조물(12)의 부분으로써 적합한 수소화 촉매의 충전을 갖는 증류컬럼 반응기(10)가 나타나 있다. 컬럼은 또한 표준 증류구조(14)를 가질 수 있다. 경질 나프타는 촉매 충전 아래에서 증류컬럼 반응기(10)로 라인(1)에 의해 공급된다. 수소는 촉매 충전 베드의 바닥에서 또는 가까이에서 유동 라인(2)에 의해서 기체로서 공급된다. 열은 뒤 끓임장치(40)를 통해 순환시킴으로써 유동라인(4)에 의해서 바닥에 가해지고 유동라인(13)에 의해서 컬럼으로 복귀한다. 반응이 시작된 후 발열인 반응열은 베드에서 혼합물의 북적 기화를 일으킨다. 증기는 유동라인(3)을 통해 오버헤드로 취해지고 실질적으로 모든 응축성 물질이 37.8℃(100℉)의 온도로 응축되는 응축기(20)로 통과한다.
그런다음 오버헤드는 응축된 물질이 수집되고 반응안한 수소같은 비응축성물질로부터 분리되는 환류드럼(30)으로 통과시킨다. 환류드럼에서 수집된 응축물질의 일부는 유동라인(6)에 의해서 증류 컬럼 반응기(10)의 최상부로 복귀된다. 라인(9)을 통해 퇴출되는 증류 생성물은 TAME 반응기에 적합한 공급물이다. 비응축성 물질은 유동라인(7)에 의해서 환류드럼으로부터 배기되며 경제성을 위해 수소는 반응기로 재순환될 수 있다(나타내지 않음).
본질적으로 C5디올레핀을 함유하지 않는 바닥 생성물은 유동라인(8)에 의해 퇴출되며 안정한 가솔린으로서 가솔린 블렌딩으로 보내질 수 있다. 본 공정은 높은 수소화열이 액체 부분의 기화에 의해서 흡수되므로, 온도조절은 시스템압력을 조정함으로써 성취되기 때문에 유리하다. 모든 초과량의 수소는 바닥 생성물로부터 스트리핑된다. C5의 경우, 수소화안된 성분은 휘발성이 적고 보다 완전한 반응에 도움이 되는 보다 긴 시간동안 반응기에서 머무르는 경향이 있다.
제2도에서 경질 나프타가 유동라인(1')에 의해서 촉매증유구조(12)위에서 컬럼(10)으로 공급되는 본 발명의 제2구체예가 나타나 있다. 다른 배열은 제1도와 동일하다. 제3도는 컬럼이 유동라인(209)에 의해서 측흐름으로서 퇴출되는 C5로부터의 임의의 C4및 보다 경질인 물질, 수소, 및 다른 저비점 성분을 분리하기 위하여 촉매 증류구조(12)위에 부가의 통상적인 증류구조(216)를 포함하는 제3구체예를 나타낸다.
[실시예 1]
뒤끓임 장치(340), 응축기(320) 및 환류시스템(330 및 306)을 가진 7.62㎝(3 인치) 직경의 7.144m(30 피트) 길이의 강철컬럼(310)을 제4도에서 나타낸 바와같이 사용한다. 중간 3.572m(15 피트)을 유리섬유 벨트주머니에 포함되고 스테인레스강 오이어망으로 꼬인 0.125㎝(1/8 인치) 알루미나 구형 촉매상의 0.34 중량% 팔라듐으로 구성되는 촉매 증류 구조(312)로 충전시킨다.
컬럼을 질소로 퍼어지하고 20 psig까지 가압한다. C6 +물질 대부분을 제거하도록 예비 분별된 경질 나프타 공급을 라인(301)에 의해 50 lbs/시간으로 컬럼에 시작한다. 바닥수준이 얻어지고 액체가 컬럼에서 원하는 수준에 있을때, 라인(308)을 통해 바닥물 배출을 시작하고 뒤끓임장치 순환은 라인(304 및 313)을 통해 시작했다. 컬럼 도처에서 54.4℃(130℉)의 균일한 온도에 의해 입증되는 바와같이 증기가 컬럼의 최상부에서 보일때까지 뒤끓임 장치(340)로 열을 가한다. 수소유동은 라인(302)에 의해서 8 내지 10 SCFH로 컬럼 바닥으로 시작한다. 그런 다음 컬럼에 대한 압력을 조절하여 약 160℃(320℉)의 바닥물 온도 및 약 126.7℃(260℉)촉매 베드온도를 유지한다. 이리하여 오버헤드 압력은 약 200 psig로 유지되었다. 오버헤드는 라인(303)에 의해 취하여 응축기(320)에서 부분적으로 응축시키고 모든 응축물은 환류드럼(330)에서 수집하고 라인(306)에 의해서 컬럼의 최상부로 환류로서 복귀된다. 비응축성물질은 라인(307)에 의해서 드럼으로부터 배기시킨다. 액체 바닥물은 라인(308)에 의해서 퇴출시킨다. 결과는 공급물 및 바닥물 분석이 비교되는 아래 표 Ⅱ에서 나타낸다.
[표 Ⅱ]
[실시예 2]
시행동안 오버헤드 압력을 조정하여 촉매 베드온도를 변화시켰다. 저온에서 디올레핀의 전환은 작았으나, 주된 차이는 3-메틸 부텐-1의 이성질체화가 보다 극적으로 영향을 받는다는 것이었다. 아래 표 Ⅲ은 작동온도에 의한 디올레핀 및 3-메틸 부텐-1의 전환을 비교한다.
[표 Ⅲ]

Claims (7)

  1. 하기 단계들로 구성되는, 경질 나프타에 함유된 디올레핀의 선택적 수소화 공정 :
    (a) (1) 디올레핀을 함유하는 경질 나프타로 구성되는 제1흐름과
    (2) 수소를 함유하는 제2흐름을 증류 컬럼 반응기에 공급 구역으로 공급하는 단계,
    (b) 상기 증류컬럼 반응기에서 동시에
    (ⅰ) 상기 제1 및 제2흐름을 증류 반응구역에서 증류 구조물로서 작용할 수 있는 수소화촉매와 접촉시키므로써 본질적으로 모든 상기 디올레핀을 상기 수소와 반응시켜 반응혼합물에서 펜텐 및 다른 수소화 생성물을 형성하는 단계, 및
    (ⅱ) 증류컬럼 반응기의 압력을 작동시켜 상기 증류 반응구역의 온도가 선택된 범위이고 혼합물의 일부가 반응의 발열에 의해 기화되도록 하는 단계,
    (c) 단계 (b) (ⅱ)로부터의 액체 부분을 상기 증류컬럼 반응기로부터 바닥물로서 퇴출하는 단계 및
    (d) 임의의 반응안한 수소와 함께 (b) (ⅱ)로부터의 증기 부분을 상기 증류컬럼 반응기로부터 오버헤드로서 퇴출하는 단계.
  2. 제1항에 있어서, 상기 오버헤드를 냉각시켜 임의의 응축성 물질을 응축시키고 상기 응축성 물질을 상기 반응안한 수소로부터 분리하고 상기 증류컬럼의 상부 부분으로 환류로서 복귀시키는 공정.
  3. 제2항에 있어서, 단계 (b)로부터의 증기 부분은 실질적으로 모든 C5및 보다 경질의 비등획분을 함유하고 단계 (b)로부터의 액체는 실질적으로 모든 C6및 보다 중질의 비등획분을 함유하며 상기 응축성 물질은 C5를 포함하는 공정.
  4. 제1항에 있어서, 상기 증류컬럼 반응기의 오버헤드 압력은 0 내지 250 psig인 공정.
  5. 제4항에 있어서, 상기 증류 반응구역내 온도는 37.8℃(100℉) 내지 148.9℃(300℉)인 공정.
  6. 제5항에 있어서, 상기 증류 반응구역내 온도는 37.8℃(100℉) 내지 158.9℃(300℉)이고, 상기 펜텐은 3-메틸 부텐-1 및 2-메틸 부텐-2로 구성되고, 상기 3-메틸 부텐-1의 일부는 2-메틸 부텐-2로 이성질체화되는 공정.
  7. 제1항에 있어서, C5를 함유하는 증류생성물은 상기 증류 컬럼 반응기의 최상부 아래에서 측흐름으로서 퇴출하는 공정.
KR1019930001743A 1992-02-10 1993-02-09 디올레핀의 선택적 수소화 공정 KR100245018B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US83336092A 1992-02-10 1992-02-10
US07/833,360 1992-02-10
US7/833,360 1992-02-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR930017847A KR930017847A (ko) 1993-09-20
KR100245018B1 true KR100245018B1 (ko) 2000-02-15

Family

ID=25264211

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019930001743A KR100245018B1 (ko) 1992-02-10 1993-02-09 디올레핀의 선택적 수소화 공정

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP0556025B1 (ko)
JP (1) JP3224444B2 (ko)
KR (1) KR100245018B1 (ko)
AU (1) AU654757B2 (ko)
BR (1) BR9300505A (ko)
CA (1) CA2089113C (ko)
DE (1) DE69315362T2 (ko)
MX (1) MX9300698A (ko)
MY (1) MY116459A (ko)
RU (1) RU2120931C1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022164009A1 (ko) * 2021-01-29 2022-08-04 주식회사 엘지화학 합성가스의 제조방법

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ZA945342B (en) * 1993-12-08 1995-03-01 Chemical Res & Licensin Selective hydrogenation of highly unsaturated compounds in hydrocarbon streams
SA95160068B1 (ar) * 1994-12-13 2006-05-28 كيميكال ريسيرتش اند ليسنسنج كومباني عملية لإزالة المركبتانات mercaptans وكبرتيد هيدروجين hydrogen sulfide من تيارات هيدروكربون hydrocarbon
US5679241A (en) * 1995-05-17 1997-10-21 Abb Lummus Global Inc. Olefin plant recovery system employing catalytic distillation
FR2743079B1 (fr) * 1995-12-27 1998-02-06 Inst Francais Du Petrole Procede et dispositif d'hydrogenation selective par distillation catalytique comportant une zone reactionnelle a co-courant ascendant liquide-gaz
CN1045305C (zh) * 1995-12-20 1999-09-29 中国石油化工总公司石油化工科学研究院 重整生成油烯烃饱和加氢工艺
DE19624130A1 (de) 1996-06-17 1997-12-18 Basf Ag Verfahren zur katalytischen Destillation
BR0007568B1 (pt) * 1999-01-21 2010-11-16 processo para hidrogenação seletiva de uma impureza em uma carga contendo hidrocarbonetos.
US6284104B1 (en) 1999-03-04 2001-09-04 Catalytic Distillation Technologies Apparatus and process for hydrogenations
FR2806093B1 (fr) * 2000-03-08 2002-05-03 Inst Francais Du Petrole Procede d'hydrogenation selective comprenant une separation partielle d'hydrogene par membrane en amont d'une colonne reactive
US6414205B1 (en) * 2000-03-24 2002-07-02 Catalytic Distillation Technologies Process for the removal of MAPD from hydrocarbon streams
FR2850664B1 (fr) * 2003-01-31 2006-06-30 Inst Francais Du Petrole Procede d'hydrogenation selective mettant en oeuvre un reacteur catalytique a membrane selective a l'hydrogene
JP2007326955A (ja) * 2006-06-07 2007-12-20 Mitsui Chemicals Inc オレフィン類の製造方法
DE102010030990A1 (de) 2010-07-06 2012-01-12 Evonik Oxeno Gmbh Verfahren zur selektiven Hydrierung von mehrfach ungesättigten Kohlenwasserstoffen in olefinhaltigen Kohlenwasserstoffgemischen
US9695096B2 (en) 2012-07-12 2017-07-04 Lummus Technology Inc. More energy efficient C5 hydrogenation process
MX2015016916A (es) * 2013-06-25 2016-04-04 Dow Technology Investments Llc Proceso de hidrogenacion selectiva.
CN110759802B (zh) * 2018-07-27 2023-04-11 中国石油化工股份有限公司 一种2-甲基-丁烯-1和2-甲基-丁烯-2的同时生产工艺

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1105546B (de) 1960-01-08 1961-04-27 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur katalytischen hydrierenden Raffination von Kohlenwasserstoffen
BE608005A (ko) * 1961-09-08
US4302356A (en) 1978-07-27 1981-11-24 Chemical Research & Licensing Co. Process for separating isobutene from C4 streams
US4242530A (en) 1978-07-27 1980-12-30 Chemical Research & Licensing Company Process for separating isobutene from C4 streams
DE2967531D1 (en) * 1978-07-27 1985-11-21 Chemical Res & Licensin Catalytic distillation process and catalyst
US4307254A (en) 1979-02-21 1981-12-22 Chemical Research & Licensing Company Catalytic distillation process
US4336407A (en) 1980-02-25 1982-06-22 Chemical Research & Licensing Company Catalytic distillation process
US4443559A (en) * 1981-09-30 1984-04-17 Chemical Research & Licensing Company Catalytic distillation structure
US4504687A (en) 1982-02-16 1985-03-12 Chemical Research & Licensing Company Method for etherifications
US4447668A (en) 1982-03-29 1984-05-08 Chemical Research & Licensing Company Process for producing high purity isoolefins and dimers thereof by dissociation of ethers
US4918243A (en) 1988-10-28 1990-04-17 Chemical Research & Licensing Company Heat integration process
US5087780A (en) * 1988-10-31 1992-02-11 Chemical Research & Licensing Company Hydroisomerization process
US5019669A (en) 1989-03-10 1991-05-28 Chemical Research & Licensing Company Alkylation of organic aromatic compounds
US4978807A (en) 1989-03-23 1990-12-18 Chemical Research & Licensing Company Method for the preparation of methyl tertiary butyl ether
US4950834A (en) 1989-07-26 1990-08-21 Arganbright Robert P Alkylation of organic aromatic compounds in a dual bed system
US4982022A (en) 1989-08-28 1991-01-01 Chemical Research & Licensing Company Process for the preparation of tertiary alcohols

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022164009A1 (ko) * 2021-01-29 2022-08-04 주식회사 엘지화학 합성가스의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
MY116459A (en) 2004-02-28
EP0556025A1 (en) 1993-08-18
AU654757B2 (en) 1994-11-17
EP0556025B1 (en) 1997-11-26
RU2120931C1 (ru) 1998-10-27
JP3224444B2 (ja) 2001-10-29
KR930017847A (ko) 1993-09-20
MX9300698A (es) 1994-07-29
DE69315362T2 (de) 1998-03-19
JPH05294851A (ja) 1993-11-09
CA2089113A1 (en) 1993-08-11
DE69315362D1 (de) 1998-01-08
AU3280393A (en) 1993-08-12
BR9300505A (pt) 1993-08-17
CA2089113C (en) 2004-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3621104B2 (ja) 炭化水素の流れの中の高度不飽和化合物の選択水素化
US6169218B1 (en) Selective hydrogenation of highly unsaturated compounds in hydrocarbon streams
KR100245018B1 (ko) 디올레핀의 선택적 수소화 공정
KR100563577B1 (ko) 탄화수소 스트림내 아세틸렌 및 1,2 부타디엔의 동시 선택적수소화방법
US5321163A (en) Multi-purpose catalytic distillation column and eterification process using same
US8227650B2 (en) Process and catalyst for selective hydrogenation of dienes and acetylenes
EP0880388B1 (en) Etherification-hydrogenation process
WO1994004477A1 (en) Selective hydrogenation of dienes and acetylenes in c3 streams
US6495732B1 (en) Olefin isomerization process
KR20070110017A (ko) 알킨의 선택적 수소화 방법
CA2343659C (en) Selective hydrogenation of highly unsaturated compounds in hydrocarbon streams
DE19520389A1 (de) Selektive Hydrierung von hochungesättigten Verbindungen in Kohlenwasserstoffen

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121107

Year of fee payment: 14

EXPY Expiration of term