KR101276466B1

KR101276466B1 - 화학 변환을 위한 열 공급 방법 및 올레핀 생산 방법을 이용한 공정 및 시스템

Info

Publication number: KR101276466B1
Application number: KR1020117017773A
Authority: KR
Inventors: 리차드 제이. 윌콕스; 산지브 램; 아자이 가미; 로버트 브루머; 조셉 로메오
Original assignee: 루머스 테크놀로지 인코포레이티드
Priority date: 2009-03-17
Filing date: 2010-03-11
Publication date: 2013-06-19
Also published as: CA2749825A1; TW201037242A; PL2408726T3; JP5701850B2; PT2408726T; WO2010107651A3; AR077358A1; MX2011008981A; ZA201106321B; TWI493146B; KR20110111440A; CA2749825C; JP2012520881A; TR201902672T4; CL2011002022A1; ES2713065T3; EP2408726B1; CN102333746B; RU2465954C1; EP2408726A4

Abstract

화학 변환 공정에 열을 제공하는 방법 및 시스템은 상응하는 탄화수소의 촉매 탈수소화를 통한 올레핀의 생산에 유리하게 사용된다. 상기 촉매 탈수소화 공정은 희석 스팀을 이용하고 오일에 대한 스팀의 비율이 1.0 혹은 그 이하일 수 있으며 상대적으로 낮은 스팀 과열기 가열로 온도에서 작동할 수 있다. 상기 공정 및 시스템은 에틸벤젠의 촉매 탈수소화를 통한 스티렌의 생산에 유리하게 사용된다.

Description

화학 변환을 위한 열 공급 방법 및 올레핀 생산 방법을 이용한 공정 및 시스템{METHOD OF PROVIDING HEAT FOR CHEMICAL CONVERSION AND A PROCESS AND SYSTEM EMPLOYING THE METHOD FOR THE PRODUCTION OF OLEFIN}

본 발명은 화학 변환 공정에 합리적인 열을 공급하는 방법에 관련된 것으로서, 상세하게는 올레핀(olefin)의 생산을 위한 공정 및 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 에틸벤젠(ethylbenzene)의 탈수소화(dehydrogenation)를 통해 스티렌(styrene)을 생산하는 공정 및 시스템에 관한 것이다.

에틸벤젠의 촉매 탈수소화(catalytic dehydrogenation)를 통한 스티렌의 생산은 관련 기술 분야에서 잘 알려져 있다. 일반적으로, 스팀(steam)과 에틸벤젠을 포함하는 공급물(feed)은 변환을 위해 반응기(reactor)에서 약 600℃ 내지 약 650℃의 유입 온도(inlet temperature)로 촉매(catalyst)와 접촉된다. 스팀은 스팀 과열기(superheater)에서 미리 결정된 온도로 가열된다. 상기 스팀은 반응에 요구되는 열 중 적어도 일부를 제공하고, 희석제로서, 스티렌과 수소의 분압(partial pressure)을 감소시키고, 그렇게 함으로써 반응 평형을 스티렌의 생산 쪽으로 이동시킨다.

사디나(Sardina)의 미국특허공보 제4,628,136호에서 스팀의 존재 하에 에틸벤젠으로부터 스티렌을 생산하기 위한 탈수소화 공정이 개시된다. 에틸벤젠과 물은 에틸벤젠과 물 어느 쪽 보다 낮은 온도에서 끓는 공비 혼합물(azeotropic mixture)을 형성한다. 에틸벤젠/물 공급물의 대부분은 에틸벤젠/스티렌 스플리터(splitter) 시스템으로부터의 오버헤드 증기(overhead vapor)를 응축함으로써 기화된다. 이러한 특징은 더 적은 스팀이 공급물 스트림(feed stream)을 기화하는데 사용될 필요가 있고 더 적은 냉각수(cooling water)가 에틸벤젠/스티렌 스플리터(splitter)의 오버헤드 증기를 응축시키는데 요구되기 때문에 에너지를 절약할 수 있다.

오일(oil)에 대한 질량 스팀(mass steam)비, 즉, 질량 기준으로 공급물 스트림에 포함된 에틸벤젠("오일")에 대한 스팀의 비율은 에틸벤젠의 탈수소화에 있어 중요한 요소이다. 과거에, 스티렌 생산 플랜트는 전반적으로 1.3 내지 1.7의 스팀/오일 중량비(weight ratios)에서 동작되었다. 향상된 촉매는 산출량(yield) 또는 에틸벤젠 변환에 있어서 허용 가능한 감소와 함께 약 1.0의 스팀/오일 중량비에서 공정이 동작되도록 하였다.

전반적으로 1.0 또는 그보다 낮은 스팀/오일 중량비에서 적절한 양의 열을 시스템으로 공급하기 위해서는, 상기 스팀 과열기의 출구에서의 온도는 950℃ 또는 훨씬 더 높이까지 증가되어야 한다. 그러나, 927℃가 넘는 과열기 온도는 특별하고 비용이 많이 드는 야금술(metallurgy)의 사용을 요구한다. 낮은 스팀/오일 비율과 낮은 온도에서 동작하는 시스템을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에서는 적어도 하나의 화학 반응물을 포함하는 화학 변환 공정 스트림(chemical conversion process stream)에 열을 공급하는 방법이 제공된다. 상기 화학 변환 공정 스트림에 열을 공급하는 방법은

(a) 열 전달 유체(heat transfer fluid)를 과열하는 단계; (b) 상기 과열된 열 전달 유체로부터 공정 스트림(process stream)으로 열을 전달하는 단계; (c) 상기 열 전달 유체의 적어도 일부를 제 1부분 및 제 2부분으로 분할하는 단계; (d) 상기 열 전달 유체의 제 1부분을 가압하는(pressurizing) 단계; (e) 상기 열 전달 유체의 가압된 제 1부분을 과열 단계(a)로 재순환(recycling)시키는 단계; 및 (f) 상기 열 전달 유체의 제 2부분을 상기 공정 스트림에 주입하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에서는, 예를 들어, 알킬 화합물(alkyl compounds, 예를 들어, 에탄(ethane), propane(프로판), butane(부탄) 등)과 알킬방향족 화합물(alkylaromatic compounds, 예를 들어, 에틸벤젠(ethylbenzene), n-프로필벤젠(n-propylbenzene), 세르멘(cermene) 등)과 같은 적어도 일부의 탈수소화 반응을 거칠 수 있는 분자를 갖는 탄화수소를 포함하는 공급물스트림(feedstream)의 촉매 탈수소화(catalytic dehydrogenation)를 통한 올레핀의 생산을 위한 공정이 제공된다. 상기 올레핀의 생산을 위한 공정은, 간접적인 열 교환에 의해 미리 가열된, 과열된 스팀으로부터 희석 스팀(diluent steam)과 상기 탈수소화 될 수 있는 탄화수소를 포함하는 공정 스트림으로 열 - 여기서, 상기 과열된 스팀으로부터의 추가적인 열은 상기 반응 지역(reaction zone)에서 적어도 일부의 상기 탈수소화 될 수 있는 탄화수소의 촉매 탈수소화를 일으키기에 충분함 - 을 전달하는 단계를 포함하되, 열을 전달한 뒤에는 상기 과열된 스팀은 사용된 스팀(spent steam)이 된다. 상기 사용된 스팀은 재순환(recycle) 스팀과 공정 스팀의 두 스트림으로 분리된다. 상기 재순환 스팀은 열압축기(thermocompressor)의 사용을 통해 가압된다. 상기 가압된 재순환 스팀은 원동력 있는(motive) 스팀과 통합(combined)되고 상기 스팀 과열기에서 미리 결정된 온도로 가열된다. 상기 공정 스팀은 과열된 스팀을 발생시키기 위해 재가열되고 탈수소화 반응기(dehydrogeneration reactor)에 들어가기 전에 상기 탈수소화 될 수 있는 탄화수소를 포함하는 상기 공급물 스트림과 통합된다. 최종 결과는 상기 반응기에서 스팀/오일 비율을 충족시키기 위해 필요한 스팀과 비교할 때 더 많은 열 전달이 가능한 과열된 스팀이다.

또한 제공되는 것은 에틸벤젠의 촉매 탈수소화를 통해 스티렌을 생산하기 위한 시스템이다.

또한 본 발명에서 개시되는 상기 공정 및 시스템은 상기 스팀 과열기의 가열로(furnace)와 수송관(transfer lines) (즉, 상기 스팀 과열기의 가열로로부터 열 교환기(heat exchangers)와 반응기 및 다시 상기 스팀 과열기로 과열된 스팀을 수송하기 위한 배관 연결(piping connections))을 위해 전문화된 야금술(metallurgy)에 대한 필요를 피할 수 있을 정도로 낮은 온도의 과열된 스팀을 요구하는 한편 1.0 또는 그 이하의 스팀/오일 비율에서 바람직하게 작동될 수 있다. 이 방식은 또한 높은 질량 스팀/오일 비율(mass steam/oil ratios)에서도 사용될 수 있다.

여러 가지 실시예들을 첨부된 도면을 참고하여 아래에 설명하기로 하는 바, 도면들 중,
도 1은, 화학 변환 공정의 공정 스트림에 적절한(sensible) 열을 공급하기 위한 방법의 개략적인 흐름도이고;
도 2는, 에틸벤젠으로부터 스티렌을 생산하는 시스템 및 공정에 대한 개략적인 흐름도이며,
도 2a는, 에틸젠젠으로부터 스티렌을 생산하는 시스템 및 공정에 대한 다른 실시예의 개략적인 흐름도이다.
도 3은, EB/SM 스플리터(splitter)의 응축기(condenser) 시스템을 사용하여 공급물(feed)을 기화하는 단계를 설명하는 개략적인 흐름도이다.

도 1을 참조하여, 화학 변환 공정의 공정 스트림에 적절한 열을 공급하는 방법을 설명한다. 상기 방법은 열 전달 유체(heat transfer fluid)를 이용한다. 본 발명에서 개시된 상기 화학 변환 공정을 위한 바람직한 열 전달 유체는 스팀이다.

열 전달 유체 스트림(11)은 과열 단계(단계 12)에서 과열된 열 전달 유체(13)를 생성하기 위해 과열된다. 열은 열 전달 단계(단계 14)에서 상기 과열된 열 전달 유체(13)로부터 하나 또는 그 이상의 반응물 화학물질(reactant chemicals)을 포함하는 상기 화학 변환 공정의 공정 스트림으로 전달된다. 상기 열 전달 단계(14)로부터의 유출물(effluent)은 사용된(spent) 열 전달 유체 스트림(15)이다.

선택적으로, 상기 사용된 열 전달 유체 스트림(15)의 일부(16)는 배출(drawn off)되어 다른 공정으로 보내질 수 있다. 또한 선택적으로, 상기 사용된 열 전달 유체 스트림(15)의 일부(17)는 배출되어 종래의 압력 증가 단계(미도시)를 통해 상기 과열 단계(12)에서 재사용될 수 있다. 도 1에서 개시된 것과 같이 상기 방법(10)은 과열 단계(단계 12)와 열 전달 단계(14)를 포함하는 하나의 아웃라인된 N부를 포함한다. 그러나, 다른 실시예에서는, 본 발명의 상기 방법은 해당 기술 분야의 알려진 어떠한 방법이 통합된 하나 이상의 아웃라인된 N부를 포함할 수 있다. 요약하면, 상기 방법(10)은 다중의 과열 단계(단계 12) 및 열 전달 단계(단계 14)를 포함할 수 있다. 상기 과열 단계(단계 12) 및 열 전달 단계(단계 14)는 같은 장비의 유닛 또는 다른 장비의 유닛으로 반복될 수 있다. 이와 달리, 상기 방법(10)은 아웃라인된 N부를 포함하지 않고 수행될 수 있다.

상기 사용된 열 전달 유체 스트림(15)의 적어도 일부는 분리 단계(단계 18)에서 제 1부분(19)과 제 2부분(22)으로 분리된다. 상기 제 1부분(19)은 상기 열 전달 유체 스트림이 가압되는 가압 단계(20)로 보내진다. 상기 가압 단계(20)는 기계적 압축기(mechanical compressor) 또는 해당 기술분야에서 알려진 어떠한 다른 수단을 통해 수행될 수 있다. 바람직한 압축기는 압축 유체(compression fluid)를 사용하는 열압축기(thermocompressor)이다. 예를 들면, 높은 압력의 압축 스팀이 상대적으로 낮은 압력의 사용된 열 전달 유체 스트림(15)의 제 1부분(19)을 가압하기 위해 열압축기로 유입된다. 상기 가압된 스팀(21) - 압축 스팀(compression steam)으로서 유입된 스팀과 사용된 스팀으로서 유입된 스팀을 포함함 - 은 다시 재사용되고 과열 단계(단계 12)에서 재가열 된다. 압축 스팀(compression steam)의 양은 상기 시스템으로부터 배출되는 스팀을 보충하기 위해 조정된다.

상기 사용된 열 전달 유체 스트림(15)의 상기 제 2부분(22)은 상기 화학 변환 공정의 공정 스트림(C)으로 유입된다. 경우에 따라서는, 상기 사용된 열 전달 유체 스트림(15)의 상기 제 2부분(22)은 제 2 과열 단계(23)에서 재가열 될 수 있다. 본 발명에서 개시된 상기 방법은 이하에서 설명하는 탈수소화 공정에서 유리하게 이용된다.

본 발명의 탈수소화 공정은 대응하는 탄화수소의 탈수소화를 통한 올레핀의 탄화수소(olefinic hydrocarbon) 생산과 관련된다. 스팀은 희석제(diluent)로서 사용되고 흡열성(endothermic)의 탈수소화 반응을 위한 열의 원천(source)의 일부를 제공한다. 바람직하게는, 두개의 반응기(reactor)가 사용된다. 상기 반응기는 다른 실시예로써, 축 방향 흐름(axial flow)이거나 반경 방향 흐름(radial flow)이거나 병렬 흐름(parallel flow)의 반응기 일 수 있다. 각 반응기는 해당 기술 분야에서 알려져 있다.

여기서 상기 공정 및 시스템은 스팀을 희석제 및 열 전달 매질(medium)로서 어떠한 탈수소화 공정에도 이용될 수 있는 반면, 여기서 개시된 기술은 특히 에틸벤젠으로부터의 스티렌의 생산에 유리하고 여기서 스티렌의 생산을 위해 설명되었다. 본 발명의 다른 공정들은 에틸 톨루엔(ethyl toluene)으로부터의 비닐 톨루엔(vinyl toluene)의 생산, 프로판(propane)의 프로필렌(propylene)으로의 탈수소화, 및 부탄(butane)의 1-부텐(1-butene), 2-부텐(2-butene), 또는 부타디엔(butadiene)과 같은 C4 화합물(C4 compounds)로의 탈수소화를 위해 이용될 수 있다.

밸브(valves), 배관(piping), 지시기(indicator) 및 제어장치(controls)와 같은 일정한 장비, 그리고 설명을 용이하게 하기 위해 도면에서 생략한 기타 등등, 및 이러한 장비들의 적절한 배치는 해당 기술 분야에서 숙련된 자의 범주에 있다고 이해될 것이다.

도 2를 참조하여, 에틸벤젠과 제 1 스팀(primary steam)을 포함하는 탈수소화 시스템(100)을 위한 공급물(feed)(F)을 설명한다. 상기 공급물의 스팀/오일("S/O") 비율은 약 1.0의 범위 내이고, 바람직하게는 약 0.45 내지 0.55, 더욱 바람직하게는 공비 조성 공급물(feed at the azeotropic composition)을 위한 약 0.49 내지 약 0.51이다.

공비 조성 공급물(feed at the azeotropic composition)의 장점은 에틸벤젠-물 불균일 공비 혼합물(heterogenous azeotrope)은 전형적인 동작 압력인 절대압력 693 mmHg에서, 같은 압력에서의 물 또는 에틸벤젠 어느 쪽의 끓는 점보다 낮은 약 92℃에서 끓는다는 것이다. 이러한 이유로, 상기 공급물의 기화가 가능해진다. 상기 공급물의 기화는 에틸벤젠/스티렌 모노머 스플리터(EB/SM splitter)의 응축 시스템으로부터의 열 전달에 의해 가능해진다.

도 3을 참조하면, 상기 EB/SM splitter(D-1)는 상기 탈수소화 시스템(100)으로부터의 미정제된(crude) 스티렌(P) 생성물이 스티렌 모노머가 풍부한 스트림(SM), 경질 요소(lighter components)이고, SM 농도가 낮은 에틸벤젠(EB)의 오버헤드로 분리되는 일반적인 증류탑(distillation column)이다. 상기 오버헤드는 응축기(C-1)에서 에틸벤젠/물 혼합 공급물을 냉각재(coolant)로 하여 부분적으로 응축되고, 그렇게 함으로써 상기 공급물(F)에 열을 공급하고 기화한다. 상기 공급물의 상기 물 성분은 공정수(process water)와 같이 어떠한 적당한 공급원(source)으로부터 일 수 있다. 하부 스트림(bottom stream)은 재끓임장치(reboiler, H-5)를 통과하는 재순환(recycle) 스트림과 스티렌 모노머가 풍부한 생산물 스트림(product stream, SM)으로 분리된다. 여기서, 열을 제거하기 위한 추가적인 응축기(condenser)들이 있을 수 있다. 예를 들면, 상기 열은 냉각수에 의해 제거될 수 있다.

다시 도 2를 참조하면, 상기 응축기(C-1)로부터 대략 92℃에서 나온 상기 공급물(F)은 라인(101)을 통해 공급물 유출물 교환기(feed effluent interchanger, E-1)로 흘러가고, 거기서 상기 공급물은 약 500℃ 내지 약 560℃로 가열되며 라인(103)을 통해 흘러 과열된 스팀의 스트림(130)과 합류한다. 스트림(130)은 약 800℃ 내지 약 860℃의 온도가 되고, 촉매가 작동하기 시작할 때 반응물 공정 스트림(102)을 약 600℃ 내지 약 620℃의 온도를 갖는 반응기(R-1)로 공급하기 위해 각각의 비율로 상기 공급물(F)과 혼합된다. 반응기(R-1)는 열 교환기(H-3)를 포함하고, 상기 열 교환기(H-3)에서 열은 약 800℃ 내지 약 920℃의 온도를 갖는 과열된 스팀(126)으로부터 반응물 스트림(102)으로 전달된다. 열 교환기(H-3)는 바람직하게는 역류 열 교환기(countercurrent heat exchanger)이고, 상기 반응기(R-1)의 내부에 있거나 상기 반응기(R-1)의 외부(미도시)에 있을 수 있다. 충분한 열이 상기 에틸벤젠 성분의 탈수소화를 일어나게 하기 위해 공정 스트림(102)에 공급된다. 일반적으로, 이 범위 밖의 온도에서도 적당할 수 있지만, 에틸벤젠의 탈수소화는 약 610℃ 내지 약 650℃의 유입 온도(inlet temperature)에서 수행된다. 상기 공급물에 대한 추가적인 스팀에 의해 상기 탈수소화 반응은 약 0.8 내지 약 1.7의 범위, 바람직하게는 1.15 이하, 더 바람직하게는 0.90 또는 그 이하의 S/O 비율에서 일어날 수 있다. 상기 반응기(R-1)는 싱글 베드 반응기(single bed reactor)이거나 다중 베드 반응기(multibed reactor)일 수 있다. 바람직하게는 반응기(R-1)는 종래의 반경 방향 흐름(radial flow) 반응기이거나 병렬 흐름(parallel flow)의 반응기 일 수 있고 대안적으로 축 방향 흐름(axial flow)의 반응기 또한 이용될 수 있다. 촉매 반응으로, 효과적인 분량의 산화철을 기반으로 한 촉매와 같은 일반적인 촉매가 반응기(R-1)에서 사용될 수 있다. 해당 기술 분야에서 숙련된 자에게 적절한 촉매들이 알려져 있다.

상기 열 교환기(H-3)로부터 나온 상기 가열된 공정 스트림(104)은 바람직하게는 약 610℃ 내지 약 650℃ 의 온도이다. 상기 공급물의 상기 에틸벤젠 성분의 적어도 일부는 반응기(R-1)에서 스티렌과 수소를 생산하기 위해 탈수소화반응을 겪는다. 약간의 스티렌을 포함하는 반응기(R-1)로부터 유출된 흐름(106)이 약 550℃ 내지 약 580℃의 온도로 합류되고, 반응기(R-1)와 같은 타입의 제 2 반응기(R-2)로 유입된다. 공정 스트림(106)은 열 교환기(H-4)로 들어가고 상기 열 교환기(H-4)에서 상기 공정 스트림(106)은 과열된 스팀 스트림(118)에 의해 약 610℃ 내지 약 650℃의 반응 온도로 가열된다. 상기 가열된 공정 스트림(108)은 추가 반응을 겪는다. 상기 제 2 반응기(R-2)의 유출 스트림(109)은 상기 공급물 유출물 교환기(feed effluent interchanger, E-1) 내의 상기 공급물(F)을 예열(preheat)하는데 쓰인다. 상기 공급물 유출물 교환기(feed effluent interchanger, E-1)로부터의 상기 생성물(P)은 미정제된(crude) 스티렌과 약간의 경질 요소(예를 들어, 수소)를 포함하여 약간의 반응되지 않은 에틸벤젠을 포함하고, 냉각되어 부분적으로 응축되며 상기 액체는 상기 도 3의 EB/SM 스플리터(D-1)로 추가적인 정제(purification)를 위해 보내진다.

메인 스팀(S)은 라인(110)을 통해 시스템으로 유입되고 전반적인 S/O 비율을 만족시키기 위해 필요한 스팀의 양과 상기 EB/SM 스플리터(D-1)의 응축기(C-1)에서 기화된 스팀의 양 상호간의 차이를 없앤다. 메인 스팀(S)은 처음에는 약 170℃ 내지 약 190℃의 온도와 약 150 내지 160psia의 압력을 갖는다. 밸브(50)는 스팀의 입력을 조절한다. 상기 스팀은 스팀 과열기(H-1)의 대류부(convection section, H-2) 내에 위치한 대류 코일(convective coil, 112)과 같은 가열 지역(heating zone)을 지나게 되고, 상기 메인 스팀은 약 540℃ 내지 약 560℃의 온도 및 약 130psia 내지 약 140psia의 압력에서 대류 코일(112)로부터 라인(114)으로 나온다. 상기 메인 스팀은 그 이후 열압축기(thermocompressor, T-1)로 보내지고 압축 스팀(compression steam)으로 사용된다. 열압축기(T-1)는 약 1.0 내지 약 2.5, 바람직하게는 약 1.6 내지 약 1.8의 압축비(compression ratio)에서 작동하고 낮은 압력의 스트림을 높은 압력으로 증가시키는 스팀 제트 압축기(steam jet compressor)이다. 열압축기는 잘 알려져 있으며 본 발명의 상기 시스템에서 사용되기에 적합한 열 압축기는 예를 들면, 뉴저지 도버의 팍스 밸브 디벨롭먼트 코포레이션(Fox Valve Development Corp. of Dover, New Jersey), 메사추세츠 월섬의 아리스탄 인더스트리(Artisan Industries Inc. of Waltham, Massachusetts)와 같은 다양한 공급처로부터 상업적으로 구할 수 있다.

상기 낮은 압력의 스팀은 약 20 내지 25 psia의 압력 및 약 570℃ 내지 약 590℃의 온도에서 라인(122)을 경유하여 들어온다. 상기 열압축기(T-1)로부터 유출된 흐름(116)은 약 550℃ 내지 570℃의 온도 및 약 40 psia 내지 약 50 psia의 압력을 갖는다. 상기 스팀은 그 이후 스팀 과열기(H-1)의 세 부분 중 어느 한 부분으로 복사 코일(radiant coil, 117)을 통해 유입된다.

스팀 과열기(H-1)는 탈수소화 반응에 충분한 열을 제공하기 위해 고압의 스팀을 충분한 과열 온도까지 가열하기 위한 전기적 가열로(electric furnace)이거나 가스를 때는 가열로(furnace burning gas) 및/또는 액체 연료일 수 있다. 본 발명에서 개시된 상기 시스템(100)의 장점은 상기 스팀 과열기(H-1)는 약 927℃ 이하, 바람직하게는 900℃ 미만, 더욱 바람직하게는 890℃ 미만의 온도를 갖는 유출물(effluent)을 공급하도록 작동될 수 있다는 점이다. 이러한 온도에서의 상기 스팀 과열기의 작동은 927℃를 넘어서는 온도가 필수적일 수 있는 과열기(H-1)의 건설을 위해 고비용의 특별한 합금을 사용할 필요성을 방지해준다.

상기 과열기(H-1)는 바람직하게는 과열기의 복사 영역(radiant area) 내에 3개의 튜브형(tubular) 코일을 수용하기 위해 세 부분(three section)으로 분리된다.

상기 과열기로부터 유출된 스트림(118)은 약 850℃ 내지 약 900℃의 온도 및 약 25 psia 내지 약 35 psia의 압력에서 스팀을 반응기(R-2) 내부의 열 교환기(H-4)로 수송하고, 그것에 의해 반응기(R-1)로부터의 유출 흐름인 반응 스트림(106)에 열을 전달한다. 열 교환기(H-4)로부터의 스팀의 유출인 스트림(120)은 약 570℃ 내지 약 600℃의 온도 및 약 24 psia 내지 약 28 psia 의 압력을 갖는다. 스트림(120)의 제 1부분(portion), 즉, 스트림(122)은 상기 열압축기(T-1)로 다시 되돌아가고 스트림(120)의 제 2부분(portion), 즉, 스트림(124)은 상기 스팀 과열기(H-1)의 복사 코일(125)로 다시 흘러간다. 라인(124)을 통해 흐르는 스팀의 일부는 복사 코일(125)에서 가열되고 라인(126)을 통해 약 840℃ 내지 860℃의 온도에서 나온다. 상기 스팀은 그 이후 반응기(R-1)과 연관된 열 교환기(H-3)로 수송되고, 반응물 스트림(102)에 열을 전달한다.

스팀은 약 620℃ 내지 640℃ 의 온도에서 열 교환기(H-3)로부터 나오고 라인(128)을 통해 다시 상기 스팀 과열기(H-1)로 수송되어 복사 코일(129)을 통과하여 라인(130)을 통해 약 840℃ 내지 약 860℃의 온도 및 약 12 psia 내지 약 15 psia의 압력을 갖는 과열된 스팀으로서 나온다. 상기 라인(130)을 통해 흐르는 스팀은 이어서 라인(103)으로부터의 기화된 공급물(F)과 혼합되고 합쳐진 스트림(102)은 열 교환기(H-3)를 통과하여 리액터(R-1)로 유입된다.

도 2a를 참조하면, 공정(100)과 하기의 예외를 제외하고 유사한 대안적인 공정(100A)이 도시되어있다: 스트림(124, 126, 128)이 제외되었고; 리액터(R-1)와 연관된 가열기(H-3)이 존재하지 않으며; 스트림(130)은 반응기(R-1)으로 직접 유입되고; 스트림(128)은 스트림(120)으로부터 분리되어 나온다.

보다 구체적으로, 에틸벤젠과 물의 기화된 공비 혼합물(azeotropic mixture)을 포함하는 공급물 스트림(F)은 EB/SM 스플리터(D-1)에서 상기 설명된 방식으로 기화된다. 상기 기화되고 가열된 공급물 스트림은 라인(103)을 통해 보내지고, 유체 스트림(fluid stream, 102)을 제공하기 위해 과열된 스팀 스트림과 합쳐진다. 이 스트림은 반응기(R-1)의 제 1 반응 지역(reaction zone)으로 들어가고 탈수소화 촉매와 접촉하며 적어도 약간의 스티렌을 생산하기 위한 변환의 제 1 단계를 겪는다. 유출물(106)은 반응기(R-1)로부터 나오고, 역류 열 교환기(H-4) 내에서 가열되고 반응기(R-2)의 제 2 반응 지역으로 들어간다. 유체 스트림은 탈수소화 촉매와 접촉하고, 스티렌을 포함하되 출구(outlet, 109)를 통해 반응기에서 배출되는 스트림(108)을 생산하기 위해 변환의 제 2 단계를 겪는다. 제 2 반응기(R-2) 유출물 스트림(109)은 공급물 유출물 교환기(feed effluent interchanger, E-1) 내의 공급물(F)를 예열하기 위해 사용된다. 상기 공급물 유출물 교환기(feed effluent interchanger, E-1)로부터의 생성물(P)는 미정제된 스틸렌과 약간의 경질 요소(예를 들어, 수소)를 포함하여 약간의 반응되지 않은 에틸벤젠을 포함하고, 냉각되어 부분적으로 응축되며 상기 액체는 상기 도 3의 EB/SM 스플리터(D-1)로 추가적인 정제(purification)를 위해 보내진다.

과열된 스팀의 흐름은 라인(118)을 통해 유출물 스트림(106)으로 열이 전달되도록 하기 위해 역류 열 교환기(H-4)를 지나게 된다. 라인(120)을 통해 열 교환기(H-4)로부터 나오는 사용된 스팀은 제 1부분(122)과 제 2부분(128)으로 분리된다. 사용된 스팀의 상기 제 1부분(122)은 열압축기(T-1)로 보내진다. 메인 스팀(S)의 흐름(114)은 상기 제 1부분(122)을 가압하기 위해 대류 코일(112)을 지나며 과열기(H-1)를 통해 상기 열 압축기로 보내진다. 열압축기(T-1)로부터의 유출 흐름(116)은 열 교환기(H-4)로 되돌아 가는 스트림(118)을 공급하기 위하여 스팀 과열기(H-1) 내에서 가열된다.

상기 사용된 스팀의 제 2부분(128)은 스팀 과열기(H-1)로 보내지고 코일(129)을 통해 재가열된다. 상기 스팀 과열기로부터 나온 과열된 스팀(130)은 공급물 스트림과 합쳐져서 반응기(R-1)으로 보내진다.

실험예 ( Example ) 1

본 발명의 특징이 도 2에 도시된 시스템의 도면부호를 참조하여 하기의 예언적(prophetic) 실험예에서 개시된다.

162,648 kg/hr의 공급물 스트림(F)이 공급된다. 공급물 스트림은 에틸벤젠과 물이 0.493의 S/O 비율을 가지며 기화된 공비 혼합물을 포함한다. 상기 기화되고 가열된 공급물 스트림(103)은 약 549℃의 온도 및 11.1 psia 의 압력을 갖는다. 상기 공급물 스트림은 S/O 비율이 0.9인 206,991 kg/hr의 유체 스트림(102)을 제공하기 위해 849℃ 및 13 psia인 44,343 kg/hr의 과열된 스팀(130)과 합쳐진다. 상기 스트림은 역류 열 교환기(H-3)에서 가열되고 650℃ 및 7.77 psia인 반응기(R-1) 내부의 제 1 반응 지역으로 유입되며 거기에서 탈수소화 촉매와 접촉하고 적어도 약간의 스티렌을 생산하기 위한 변환의 제 1단계를 겪는다. 유출물(106)은 560℃ 및 6.95 psia에서 반응기(R-1)로부터 나오고, 역류 열 교환기(H-4)에서 가열되며 650℃에서 반응기(R-2) 내부의 제 2 반응 지역으로 유입된다. 유체 스트림은 탈수소화 촉매와 접촉하고 스티렌을 포함하는 생성물 스트림을 만들기 위한 변환의 제 2단계를 겪는다.

라인(118) 내부의 889℃ 및 31 psia인 66,511 kg/hr의 과열된 스팀의 흐름은 상기 유출물 스트림(106)에 열이 전달되도록 하기 위해 역류 열 교환기(H-4)로 흘러간다. 열 교환기(H-4)로부터 나온 사용된 스팀은 22,168 kg/hr의 제 1부분(122)과 44,343 kg/hr의 제 2부분(124)로 분리된다. 583℃ 및 24.5 psia의 사용된 스팀의 제 1부분(122)은 열압축기(T-1)으로 보내진다. 라인(114) 내의 549℃ 및 131 psia인 44,343 kg/hr의 메인 스팀의 흐름은 제 1부분(122)을 가압하기 위하여 열압축기로 보내진다. 1.66의 압축비에서, 라인(116)의 열압축기로부터의 66,511 kg/hr의 스팀의 유출 흐름은 559℃ 및 40.75 psia 이다. 유출 흐름(116)은 그 후 열 교환기(H-4)로 되돌아 가는 스트림(118)을 제공하기 위해 스팀 과열기(H-1)에서 가열된다.

44,343 kg/hr의 사용된 스팀의 제 2부분(124)은 스팀 과열기(H-1)에서 가열된다. 상기 과열기로부터의 유출 흐름(126)은 유체 스트림(102)에 열이 전달되도록 하기 위해 850℃ 및 22.25 psia에서 열 교환기(H-3)로 보내진다. 사용된 스팀(128)은 631℃ 및 18.74 psia에서 열 교환기(H-3)로부터 나오고 스팀 과열기(H-1)로 보내지며 850℃의 온도로 재가열된다. 스팀 과열기로부터 나온 과열된 스팀(130)은 공급물 스트림과 합쳐져서 반응기(R-1)로 보내진다.

두 반응기에 걸친 에틸벤젠의 전체적인 변환은 대략 62.5%로 약 94.1%의 스티렌의 몰 기준 선택성(molar selectivity)을 수반한다.

실험예 ( Example ) 2

본 발명의 특징이 도 2a에 도시된 시스템의 도면부호를 참조하여 하기의 예언적 실험예에서 개시된다.

193,775 kg/hr의 공급물 스트림(F)이 공급된다. 상기 공급물 스트림은 에틸벤젠과 물이 0.493의 S/O 비율을 가지며 기화된 공비 혼합물을 포함한다. 상기 기화되고 가열된 공급물 스트림(103)은 약 537℃의 온도 및 10.8 psia 의 압력을 갖는다. 상기 공급물 스트림은 S/O 비율이 1.0인 259,576 kg/hr의 유체 스트림(102)을 제공하기 위해 890℃ 및 10 psia인 65,803 kg/hr의 과열된 스팀(130)과 통합된다. 상기 스트림은 620℃ 및 8.2 psia인 반응기(R-1) 내부의 제 1 반응 지역으로 유입되며 거기에서 탈수소화 촉매와 접촉하고 적어도 약간의 스티렌을 생산하기 위한 변환의 제 1단계를 겪는다. 유출물(106)은 534℃ 및 7.3 psia에서 반응기(R-1)로부터 나오고, 역류 열 교환기(H-4)에서 가열되며 625℃에서 반응기(R-2) 내부의 제 2 반응 지역으로 유입된다. 유체 스트림은 탈수소화 촉매와 접촉하고 스티렌을 포함하는 생성물 스트림을 만들기 위한 변환의 제 2단계를 겪는다.

라인(118) 내부의 887℃ 및 23 psia인 84,438 kg/hr의 과열된 스팀의 흐름은 상기 유출물 스트림(106)에 열이 전달되도록 하기 위해 역류 열 교환기(H-4)로 흘러간다. 열 교환기(H-4)로부터 나온 사용된 스팀은 18,636 kg/hr의 제 1부분(122)과 65,802 kg/hr의 제 2부분(124)로 분리된다. 581℃ 및 17.6 psia인 사용된 스팀의 제 1부분(122)은 열압축기(T-1)으로 보내진다. 라인(114) 내의 700℃ 및 133 psia인 65,802 kg/hr의 메인 스팀의 흐름은 제 1부분(122)을 가압하기 위하여 열압축기로 보내진다. 1.7의 압축비에서, 라인(116)의 열압축기로부터의 84,438 kg/hr의 스팀의 유출 흐름은 673℃ 및 30.7 psia 이다. 유출 흐름(116)은 그 후 열 교환기(H-4)로 되돌아 가는 스트림(118)을 제공하기 위해 스팀 과열기(H-1)에서 가열된다.

65,802 kg/hr의 사용된 스팀의 제 2부분(128)은 스팀 과열기(H-1)로 보내지고 890℃의 온도로 재가열된다. 상기 스팀 과열기에서 나온 과열된 스팀(130)은 공급물 스트림과 통합되어 반응기(R-1)로 보내진다.

두 반응기에 걸친 에틸벤젠의 전체적인 변환은 대략 62.5%로 약 94.3%의 스티렌의 몰 기준 선택성(molar selectivity)을 수반한다.

실험예 ( Example ) 3

본 발명의 특징이 도 2에 도시된 시스템의 도면부호를 참조하여 하기의 예언적 실험예에서 개시된다.

159,226 kg/hr의 공급물 스트림(F)이 공급된다. 공급물 스트림은 에틸벤젠과 물이 0.493의 S/O 비율을 가지며 기화된 공비 혼합물을 포함한다. 상기 기화되고 가열된 공급물 스트림(103)은 약 531℃의 온도 및 10.6 psia 의 압력을 갖는다. 상기 공급물 스트림은 S/O 비율이 1.15인 229,312 kg/hr의 유체 스트림(104)을 제공하기 위해 852℃ 및 10.2 psia인 70,087 kg/hr의 과열된 스팀(130)과 통합된다. 상기 스트림은 621℃ 및 8.0 psia인 반응기(R-1) 내부의 제 1 반응 지역으로 유입되며 거기에서 탈수소화 촉매와 접촉하고 적어도 약간의 스티렌을 생산하기 위한 변환의 제 1단계를 겪는다. 유출물(106)은 540℃ 및 7.1 psia에서 반응기(R-1)로부터 나오고, 역류 열 교환기(H-4)에서 가열되며 626℃에서 반응기(R-2) 내부의 제 2 반응 지역으로 유입된다. 유체 스트림은 탈수소화 촉매와 접촉하고 스티렌을 포함하는 생성물 스트림을 만들기 위한 변환의 제 2단계를 겪는다.

라인(118) 내부의 794℃ 및 21 psia인 106,646 kg/hr의 과열된 스팀의 흐름은 상기 유출물 스트림(106)에 열이 전달되도록 하기 위해 역류 열 교환기(H-4)로 흘러간다. 열 교환기(H-4)로부터 나온 사용된 스팀은 36,560 kg/hr의 제 1부분(122)과 70,087 kg/hr의 제 2부분(128)로 분리된다. 587℃ 및 17.8 psia의 사용된 스팀의 제 1부분(122)은 열압축기(T-1)으로 보내진다. 라인(114)의 700℃ 및 133 psia인 70,086 kg/hr의 메인 스팀의 흐름은 제 1부분(122)을 가압하기 위하여 열압축기로 보내진다. 1.7의 압축비에서, 라인(116)의 열압축기로부터의 106,646 kg/hr의 스팀의 유출 흐름은 661℃ 및 30.7 psia 이다. 유출 흐름(116)은 그 후 열 교환기(H-4)로 되돌아 가는 스트림(118)을 제공하기 위해 스팀 과열기(H-1)에서 가열된다.

70,787 kg/hr의 사용된 스팀의 제 2부분(128)은 스팀 과열기(H-1)로 보내지며 852℃의 온도로 재가열된다. 스팀 과열기로부터 나온 과열된 스팀(130)은 공급물 스트림과 통합되어 반응기(R-1)로 보내진다.

두 반응기에 걸친 에틸벤젠의 전체적인 변환은 대략 62.6%로 약 94.9%의 스티렌의 몰 기준 선택성(molar selectivity)을 수반한다.

실험예 3에서는 실험예 2에 비해 더 많은 스팀이 소모된다. 그러나, 실험예 3에서는, 스트림(118)은 촉매의 작용 뒤에도 815℃를 밑돈다. 그러므로, 이 라인의 건설(construction)을 위한 재료는 Alloy 800 H 같은 다소 고가의 재료 대신에 304 H 스테인레스 스틸(304 H stainless steel)이 될 수 있다. 실험예 3에 있어서, Alloy 800 H를 사용한 배관의 총 현재 원가는 대략 $900,000 이다. 대조적으로, 304 H 스테인레스 스틸을 이용한 총 현재 원가는 $230,000 이다. 실험예 3의 새로운 플로우 계획을 활용함으로써, 오로지 배관 재료에 있어서의 총 절감 비용은 $670,000 이다.

비록 상기의 서술이 많은 세부 사항(specifics)들을 포함하고 있기는 하나, 이러한 세부 사항들은 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니라, 단지 바람직한 실시예에 대한 예시로 해석되어야 한다. 관련 기술분야에서 숙련된 자들은 본 명세서에 첨부된 특허청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 범위 및 정신을 벗어나지 않는 한도에서 다양한 다른 가능성들을 구상할 것이다.

Claims

a) 열 전달 유체(heat transfer fluid)를 과열하는 단계;
b) 상기 과열된 열 전달 유체로부터 공정 스트림(process stream)으로 열을 전달하는 단계;
c) 단계 (b) 후에 상기 열 전달 유체의 적어도 일부를 제 1부분 및 제 2부분으로 분리하는 단계;
d) 상기 열 전달 유체의 제 1부분을 가압하는 단계;
e) 상기 열 전달 유체의 가압된 제 1부분을 과열 단계(a)로 재순환(recycling)시키는 단계; 및
f) 상기 열 전달 유체의 제 2부분을 상기 공정 스트림에 주입하는 단계를 포함하는 적어도 하나의 화학 반응물을 포함하는 화학 변환 공정 스트림(chemical conversion process stream)에 열을 공급하는 방법.
제 1항에 있어서, 적어도 상기 열 전달 유체의 제 3부분을 배출하는 단계를 상기 열 전달 단계(b) 이후 상기 분리 단계(c) 이전에 더 포함하는 화학 변환 공정 스트림에 열을 공급하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 재순환 단계는 복수 횟수로 수행되는 것을 특징으로 하는 화학 변환 공정 스트림에 열을 공급하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 열 전달 유체의 제 2부분을 과열하는 단계를 (f)단계 이전에 더 포함하는 화학 변환 공정 스트림에 열을 공급하는 방법.
삭제
제 1항에 있어서, 상기 열 전달 유체의 제 1부분을 가압하는 단계(d)는
상기 열 전달 유체의 제 1부분을 열압축기로 주입하는 단계와
압축 유체(compression fluid)를 상기 열압축기로 주입하는 단계를 포함하되,
상기 압축 유체는 상기 열 전달 유체의 제 1부분보다 높은 압력을 갖도록 하는 것을 특징으로 하는 화학 변환 공정 스트림에 열을 공급하는 방법.
제 6항에 있어서, 상기 열 전달 유체 및 압축 유체는 스팀인 것을 특징으로 하는 화학 변환 공정 스트림에 열을 공급하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 열 전달 유체는 스팀인 것을 특징으로 하는 화학 변환 공정 스트림에 열을 공급하는 방법.
제 8항에 있어서,
상기 화학 변환 공정은 탈수소화를 포함하고
상기 화학 반응물은 에틸벤젠(ethylbenzene), 에틸 톨루엔(ethyl toluene), 프로판(propane) 및 부탄(butane)으로 이루어진 그룹에서 선택된 화합물인 것을 특징으로 하는 화학 변환 공정 스트림에 열을 공급하는 방법.
제 9항에 있어서, 상기 화학 변환 공정은
상기 에틸벤젠의 탈수소화를 통한 스티렌(styrene)의 생산을 포함하는 화학 변환 공정 스트림에 열을 공급하는 방법.
a) 복수의 가열 지역(heating zones)을 포함하는 가열기(heater)에서 스팀 공급물 스트림을 과열하는 단계;
b) 과열된 스팀으로부터 희석 스팀(diluent steam)과 탄화수소를 포함하는 공정 스트림으로 열 - 여기서, 상기 열은 반응 지역(reaction zone)에서 상기 탄화수소의 적어도 일부의 촉매 탈수소화를 일으키기에 충분함 - 을 전달하되, 상기 과열된 스팀은 열을 전달한 뒤 사용된 스팀(spent steam)이 되는 단계;
c) 상기 사용된 스팀을 제 1부분 및 제 2부분으로 분리하는 단계;
d) 상기 사용된 스팀의 제 1부분을 가압하는 단계;
e) 상기 사용된 스팀의 상기 가압된 제 1부분을 상기 가열기의 제 1 가열 지역으로 재순환(recycling)시키는 단계;
f) 상기 제 2부분을 상기 가열기의 제 2 가열 지역으로 재순환시키는 단계;
g) 상기 사용된 스팀의 제 2부분을 과열된 스팀을 재생(regenerate)시키기 위해 상기 제 2 가열지역 내에서 가열하는 단계; 및
h) 단계 (g)에서 재생된 상기 과열된 스팀의 적어도 일부를 상기 공정 스트림과 통합하는 단계를 포함하는 탄화수소의 촉매 탈수소화를 통해 올레핀을 생산하는 공정.
제 11항에 있어서,
상기 열 전달 단계는 적어도 하나의 상기 반응 지역에 관련된 열 교환기에서 수행되는 것을 특징으로 하는 탄화수소의 촉매 탈수소화를 통해 올레핀을 생산하는 공정.
제 11항에 있어서, 상기 사용된 스팀의 부분을 가압하는 단계는
상기 사용된 스팀의 제1부분을 열압축기로 주입하는 단계, 및
압축 스팀을 상기 열압축기로 주입하는 단계를 포함하되,
상기 압축 스팀은 상기 사용된 스팀보다 높은 압력을 갖도록 하는 것을 특징으로하는 탄화수소의 촉매 탈수소화를 통해 올레핀을 생산하는 공정.
제 13항에 있어서, 상기 생산된 올레핀은 스티렌(styrene)이고 상기 탄화수소는 에틸벤젠(ethylbenzene)인 것을 특징으로 하는 탄화수소의 촉매 탈수소화를 통해 올레핀을 생산하는 공정.
제 11항에 있어서, 상기 생산된 올레핀은 스티렌(styrene)이고 상기 탄화수소는 에틸벤젠(ethylbenzene)인 것을 특징으로 하는 탄화수소의 촉매 탈수소화를 통해 올레핀을 생산하는 공정.
반응 지역(reaction zone)에서 스팀과 에틸벤젠의 혼합물을 탈수소화 촉매와 탈수소화 반응 온도에서 접촉시킴으로써 스티렌을 생산하는 공정에 있어서,
상기 스팀과 에틸벤젠 혼합물의 질량 스팀/오일 비율(mass steam/oil ratio)이 1.0을 넘지 않도록 감소시키기 위해 충분한 희석 스팀(diluent steam)을 에틸벤젠과 통합하는 단계를 포함하되;
815℃ 보다 낮은 온도의 과열된 스팀은 상기 에틸벤젠과 상기 희석 스팀을 반응 온도까지 높이기 위해 충분한 열을 전달하기 위해 사용되고, 상기 과열된 스팀의 적어도 일부는 상기 희석 스팀의 적어도 일부로 제공되기 위해 상기 에틸벤젠과 통합되는 것을 특징으로 하는 스티렌의 생산 공정.
제 16항에 있어서, 상기 에틸벤젠 및 상기 희석 스팀으로의 열 전달 결과에 따른 사용된 스팀은 과열된 스팀을 재생(regenerate)하기 위해 가열기로 보내지는 것을 특징으로 하는 탄화수소의 촉매 탈수소화를 통해 올레핀을 생산하는 공정.
제 17항에 있어서, 상기 사용된 스팀은 두 부분으로 분리되고, 적어도 일 부분은 열압축기에서 가압된 후 상기 가열기로 보내지는 것을 특징으로 하는 탄화수소의 촉매 탈수소화를 통해 올레핀을 생산하는 공정.
a) 적어도 제 1 반응 지역 및 제 2 반응 지역 - 여기서, 각각의 반응 지역은 촉매반응을 일으켜 효과적인 양의 탈수소화 촉매를 구비함 - 을 구비하는 단계;
b) 복수의 가열 지역을 갖는 가열로(furnace)를 구비하는 단계;
c) 0.5 이하의 스팀/오일 질량 비율을 갖는 물과 에틸벤젠의 기화된 혼합물을 포함하는 공급물 스트림을 구비하는 단계;
d) 1.0 이하의 스팀/오일 질량 비율을 갖는 유체 스트림을 생성하기 위해 상기 공급물 스트림과 과열된 스팀의 제 1 스트림을 통합(combining)하는 단계;
e) 제 1 유출물(first effluent)을 생성하기 위해 상기 유체 스트림을 탈수소화 반응 조건에서 상기 제 1 반응 지역의 탈수소화 촉매와 접촉시키는 단계;
f) 과열된 스팀의 제 2 스트림 - 여기서, 상기 과열된 스팀의 제 2 스트림은 상기 과열된 스팀의 제 2 스트림의 열을 상기 제 1 유출물에 전달한 뒤 사용된 스팀의 스트림이 됨 - 으로부터 상기 제 2 반응 지역과 관련된 열 전달 지역(heat transfer zone)에서 상기 제 1 유출물에 열을 전달하는 단계;
g) 스티렌(styrene)을 포함하는 생성물 스트림을 생성하기 위해 제 2 반응 지역에서 탈수소화 반응 조건 하에 상기 가열된 제 1 유출물을 탈수소화 촉매와 접촉시키는 단계;
h) 상기 사용된 스팀의 스트림을 제 1부분 및 제 2부분으로 분리하는 단계;
i) 상기 사용된 스팀의 제 1부분을 가압하는 단계;
j) 제 2 반응 지역과 관련된 열 전달 지역으로 재순환(recycled)되는 과열된 스팀의 제 2 스트림을 생성하기 위해 상기 사용된 스팀의 가압된 제 1부분을 가열로의 제 1 가열 지역에서 가열하는 단계; 및
k) 과열된 스팀의 제 1 스트림을 생성하기 위해 상기 사용된 스팀의 제 2 부분을 상기 가열로의 제 2 가열 지역에서 가열하는 단계를 포함하는 에틸벤젠의 촉매 탈수소화를 통해 스티렌을 생산하는 공정.
삭제
제 19항에 있어서, 상기 사용된 스팀의 제 1 부분을 가압하는 단계는
상기 사용된 스팀의 제1부분을 열압축기로 주입하는 단계와 압축 스팀을 상기 열압축기로 주입하는 단계를 포함하되,
상기 압축 스팀은 상기 사용된 스팀보다 높은 압력을 갖도록 하는 것을 특징으로 하는 에틸벤젠의 촉매 탈수소화를 통해 스티렌을 생산하는 공정.
제 19항에 있어서, 상기 스티렌을 포함하는 생성물 스트림은 정제된 스티렌을 포함하는 제 1 성분(component)과 에틸벤젠을 포함하는 제 2 성분(component)으로 분리되는 것을 특징으로 하는 에틸벤젠의 촉매 탈수소화를 통해 스티렌을 생산하는 공정.
제 19항에 있어서, 상기 스팀/오일 비율은 1.15를 넘지 아니하고 상기 과열된 스팀은 815℃의 온도를 넘지 않는 것을 특징으로 하는 에틸벤젠의 촉매 탈수소화를 통해 스티렌을 생산하는 공정.