KR101816244B1 - 공비 증발 및 낮은 총 수분 대 에틸벤젠 비를 이용하는 에틸벤젠으로부터의 스티렌 생산 - Google Patents

공비 증발 및 낮은 총 수분 대 에틸벤젠 비를 이용하는 에틸벤젠으로부터의 스티렌 생산 Download PDF

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Abstract

알킬방향족 탄화수소의 탈수소화를 위한 공정에 관계되고, 상기 공정은 알킬방향족 탄화수소와 스팀을 함유하고 제1 스팀 대 알킬방향족 탄화수소 비를 갖는 반응물 증기 스트림을 탈수소화 촉매와 접촉시켜, 생성물 탄화수소, 상기 스팀, 및 미반응 알킬방향족 탄화수소를 함유하는 기체 상태 배출물을 형성하는 단계; 상기 배출물의 적어도 일부를 스플리터에 공급하여, 상기 미반응 알킬방향족 탄화수소로부터 상기 생성물 탄화수소를 분리하는 단계; 상기 스플리터로부터 탑정 분획물과 탑저 분획물을 각각 회수하는 단계; 알킬방향족 탄화수소 및 수분을 함유하는 혼합물과의 간접 열교환을 통해 상기 탑정 분획물의 제1 부분으로부터 열을 회수하여, 상기 제1 부분을 적어도 부분적으로 응축시키고 알킬방향족 증기 및 스팀을 함유하고 제2 스팀 대 알킬방향족 탄화수소 비를 갖는 공비 증발 생성물을 형성하는 단계; 및 상기 공비 증발 생성물과 추가적인 알킬방향족 탄화수소 및 추가적인 스팀을 따로 혹은 같이 결합하여, 상기 반응물 증기 스트림을 형성하는 단계를 포함한다.

Description

공비 증발 및 낮은 총 수분 대 에틸벤젠 비를 이용하는 에틸벤젠으로부터의 스티렌 생산{Production of styrene from ethylbenzene using azeotropic vaporization and low overall water to ethylbenzene ratios}
본 명세서에 개시된 실시예들은 스팀의 존재 하에 에틸벤젠의 탈수소에 의한 스티렌의 생산공정에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 명세서에 개시된 실시예들은, 탈수소화 반응기로의 액체 에틸벤젠과 수분 공급의 공비 증발을 통해, 스티렌으로부터의 에틸벤젠과 같은, 다양한 탈수소화 생성물의 응축열을 회수할 때 낮은 총 수분 대 에틸벤젠 중량비(낮은 총 수분(스팀) 대 오일 중량비)에서의 에틸벤젠 탈수소화에 관한 것이다.
미국특허 4,628,136('136 특허)는 한번 증발된 다음에 스티렌으로의 에틸벤젠의 탈수소화가 일어나는 반응 시스템으로 전해지는 에틸벤젠 및 수분의 공비혼합물을 끓이기 위해, 에틸벤젠/스티렌 단량체(EB/SM) 스플리터의 탑정 내에 함유된 열을 이 스트림을 사용하여 회수하는 방법을 개시한다. 상기 '136 특허에 기재된 바와 같이, EB 공급은 EB/SM 분리 탑의 탑정 내의 수분과 함께 증발된다. 이는 EB와 수분이 저비점 공비혼합물을 형성하기 때문에 가능하다.
도 1은 상기 '136특허에서 개시된 것과 유사한 공비 열 회수를 위한 간략한 공정 흐름도이다. 탈수소화 반응기(또는 상류 분리)로부터의 원료 스티렌이 흐름라인(10)을 통하여 EB/SM 스플리터(12)로 공급된다. 스티렌 생성물은 탑저 분획물(14)로서 회수되며, 에틸벤젠은 벤젠, 톨루엔, 크실렌(BTX) 등의 불순물과 아마도 함께 탑정 분획물(16)을 통해 회수된다. 상기 탑정 분획물(16)은 공비 증발기(20) 내에서 흐름라인 (18)을 통하여 공급된 에틸벤젠(재순환 또는 신선한) 및 수분(탈수소화 생성물로부터 회수된 응축수와 같은)과의 간접 열 교환을 통하여 응축된다. 응축된 탑정 분획물은 흐름라인(22)를 통하여 공비증발기(20)로부터 회수되며, 일 부분은 탑 환류에 사용될 수 있고, 일부분은 BTX의 회수를 위한 것 같은 다운스트림 공정(미도시)에 공급(이러한 성분들이 EB/SM 스플리터의 탑정으로 분리되지 않을 때)될 수 있다. 증발된 EB과 수분의 공비 혼합물은 탈수소화 반응 구역(미도시)으로 공급하기 위한 흐름라인 24를 통하여 공비 증발기(20)로부터 회수된다.
스트림 24 내의 에틸벤젠과 수증기의 중량비는 일반적으로 탈수소화 반응 영역에서 프라이머리 스팀 대 오일 중량비(PS/오일 중량비)로 불린다. 상기 136 특허에서 서술된 바와 같이, 이 구성은, 이 구성이 아니라면 냉각수를 이용하여 응축되어야 하는 EB/SM 분리 탑의 탑정 증기를 사용하여 수분과 에틸벤젠 혼합물이 증발되기 때문에 EB와 수분을 끓이는 데 필요한 에너지를 절약한다.
도 2를 참조하면, 탈수반응 영역을 위한 전형적 구성에 대한 단순화된 공정 흐름도가 설명된다. SM은 흡열반응인 EB 공급물 탈수소화에 의해 제조된다. EB와 수분의 증발된 공비 혼합물은 2 내지 4개의 탈수소 반응기들(26, 28)을 포함할 수 있는 반응 영역에 흐름라인(24)를 통해 공급된다. 각각의 반응기(26)으로부터의 배출물은 다음 반응기(26) 또는 최종 반응기(28)에 진입하기 전에 스팀을 이용하여 재가열될 수 있다. 반응기 배출물을 재가열하기 위해 이용된 스팀은 일반적으로 메인 스팀(Main Steam, MS)으로 불리우며, 이는 흐름선(32)를 통해 스팀 과열기(30)로부터 공급되고, 또한 교환기(36)에서 최종 반응기(28)로부터의 배출된 배출물을 사용하여 예열될 수 있는 PS/오일(증발된 EB/수분) 혼합물과 함께 첫번째 반응기(26)의 유입구(34)로 결국 들어간다.
배경기술의 '136특허에 서술된 바와 같이, 이 산업계의 초점은 다른 관심사들 중에, 에너지 효율과 촉매 개발 사이에서 정기적으로 변동될 수 있다. 그러나, 이러한 별개의 영역내의 향상은 전체적인 공정에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들면, 새로운 촉매는 이용가능하고 다른 것은 더 낮은 총 스팀 대 오일 중량비((MS + PS)/oil)에서의 탈수소 반응기의 작동을 가능하게하는 개발중에 있을 수 있다. 예를 들면, 개발중인 새로운 촉매는 0.9에서 1.0의 또는 심지어 더 낮은 총 스팀 대 오일 중량비에서의 작동을 가능하게 할 수 있다.
EB/SM 스플리터로부터의 탑정과의 교차-교환에 적합한 조건 하에, 에틸벤젠-수분 혼합물의 공비 증발은 증발된 공비 혼합물의 PS/오일 중량비 조절에서 제한된 변동성을 단지 제공한다. 그 결과, 낮은 총 스팀 대 오일 중량비에서의 작동은 감소된 메인 스팀(MS)의 양을 필요로 할 수 있다. 그러나 메인 스팀의 양을 감소시키는 것은 반응 스테이지들 사이의 반응기 배출물의 재가열에 영향을 준다. 그러므로, 적은 양의 MS를 가지고는, 같은 반응열이 제공되어야 하므로(동등한 SM 생산속도을 위해) 퍼니스와 이송 라인의 높은 온도가 요구된다. 그러나, 총 S/O 중량비가 1.0 또는 그 이하일 경우, 필요한 열을 제공하는 데 필요한 온도는 히터 코일들(38) 뿐만아니라 관련된 이송라인들의 현재 야금학적 제한을 초과할 수 있다.
이에 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 착안된 것으로서, 메인스팀 대 오일의 중량비를 줄일 필요없이 필요 반응기 배출액 재가열 용량을 가능하게 할 수 있는 에틸벤젠으로부터의 스티렌 생산에 목적이 있다.
일 측면에서, 본 명세서에 기재된 실시예들은 알킬방향족 탄화수소의 탈수소화를 위한 공정에 관계되고, 상기 공정은 알킬방향족 탄화수소와 스팀을 함유하고 제1 스팀 대 알킬방향족 탄화수소 중량비를 갖는 반응물 증기 스트림을 탈수소화 조건 하에서 하나 이상의 반응기들을 갖는 반응구역 내의 탈수소화 촉매와 접촉시켜, 생성물 탄화수소, 상기 스팀, 및 미반응 알킬방향족 탄화수소를 함유하는 기체 상태 배출물을 형성하는 단계; 상기 배출물의 적어도 일부를 스플리터에 공급하여, 상기 미반응 알킬방향족 탄화수소로부터 상기 생성물 탄화수소를 분리하는 단계; 상기 스플리터로부터 상기 미반응 알킬방향족 탄화수소를 탑정 분획물로 회수하는 단계; 상기 스플리터로부터 상기 생성물 탄화수소를 탑저 분획물로 회수하는 단계; 알킬방향족 탄화수소 및 수분을 함유하는 혼합물과의 간접 열교환을 통해 상기 탑정 분획물의 제1 부분으로부터 열을 회수하여, 상기 제1 부분을 적어도 부분적으로 응축시키고 알킬방향족 증기 및 스팀을 함유하고 제2 스팀 대 알킬방향족 탄화수소 중량비를 갖는 공비 증발 생성물을 형성하는 단계; 및 상기 공비 증발 생성물과 추가적인 알킬방향족 탄화수소 및 추가적인 스팀을 따로 혹은 같이 결합하여, 상기 반응물 증기 스트림을 형성하는 단계를 포함한다.
다른 측면들과 장점은 하기의 설명과 첨부된 청구항으로부터의 명백할 것이다.
열을 공비 증발기에 제공하기 위해 EB/SM 스플리터 탑정의 일부분만을 사용함에 따라 EB/SM 스플리터 탑정들로부터의 열 회수라는 충분한 잇점을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 1.0 미만의 총 스팀 대 오일 중량비를 포함하는 광범위한 총 스팀대 오일의 중량비에 걸쳐 탈수소화 반응 구역을 작동하기 위한 충분한 유연성을 제공할 수 있다. 본 명세서 내에 서술된 실시예들의 잇점은 메인 스팀 대 오일 중량비를 줄이지 않고도 구현가능하며, 따라서 이는 필요 반응기 배출물 재가열 용량을 제공한다.
도 1은 공비 증발기를 이용하는 에틸벤젠 / 스티렌 단량체(EB/SM) 스플리터의 탑정으로부터 열 회수를 위한 종래 기술의 단순화된 공정 흐름도이다.
도 2는 에틸벤젠(EB)으로부터 스티렌 단량체(SM)의 생산을 위한 전형적 탈수소화 반응 시스템의 단순화된 공정 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 스티렌 단량체(SM)의 생산을 위한 과정의 일부의 단순화된 공정 흐름도이다.
도 4는 본 발명의의 실시예들에 따른 스티렌 단량체(SM)의 생산을 위한 과정의 일부의 단순화된 공정 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 스티렌 단량체(SM)의 생산을 위한 과정의 일부의 단순화된 공정 흐름도이다.
본 명세서 내에 기술된 실시예는 스팀 존재 하에서 에틸벤젠의 탈수소화에 의한 스티렌의 제조 과정에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 명세서 내에 기술된 실시예는 탈수소화 반응기로의 액체 에틸벤젠과의 수분 공급들의 공비 증발을 통해 스티렌으로부터의 에틸벤젠과 같은 다양한 탈수소화 제품의 응축열을 회수하는 동안 낮은 총 스팀 대 에틸벤젠의 중량비(낮은 총 스팀 대 오일 중량비)에서 에틸벤젠의 탈수소화에 관한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공비 증발기를 이용하는 에틸벤젠 / 스티렌 단량체(EB/SM) 스플리터의 탑정으로부터의 열 회수를 위한 단순화된 공정 흐름도이다. 미반응 에틸벤젠과 벤젠, 톨루엔, 및 크실렌과 같은 임의의 추가적인 경량의 요소들로부터 스티렌과 무거운 부산물을 분리하기 위하여 상기 탈수소화 반응 구역과 임의의 중간 분리구역들(미도시)로부터 흐름라인(310)을 통해 회수된 원료 스티렌이 EB/SM 스플리터(312)로 공급될 수 있다. 상기 스티렌 생성물과 무거운 부산물은 탑저 분획물(314)로서 스플리터(312)로부터 회수될 수 있고, 상기 에틸벤젠과 임의의 경량 탄화 수소는 탑정 분획물(316)로서 스플리터(312)로부터 회수될 수 있다. 그런 다음, 상기 탑정 분획물(316)의 일부분(316A)은 공비증발기(320) 내에서 흐름라인(318)을 통해 공급된 에틸벤젠(재순환 그리고/또는 신선한) 및 수분(탈수소화 생성물로부터 회수된 응축수와 같은)과 간접적인 열교환을 통해 응축된다. 상기 응축된 탑정 분획물은 공비 증발기(320)로부터 흐름라인(322)을 통해 회수되고, 이 중 일부분은 탑 환류(324)로 사용될 수 있고, 그리고 이중 일부분은 에틸벤젠 회수스트림(326)으로서 회수될 수 있다. 이것은 예를 들면 BTX의 회수와 같은 하류 공정(미도시)으로 공급(이러한 성분들이 EB/SM 스플리터의 상류와 분리되지 않을 때)될 수 있다. 상기 EB와 수분의 증발된 공비 혼합물은 상기 탈수소화 반응 구역(미도시)으로의 공급을 위해 흐름선(327)을 통해 공비 증발기(320)으로부터 회수된다. 상기 탑정 분획물(316)의 남아있는 부분(316B)은 열을 공비 증발기(320)에 공급하는 데 사용되지 않는다.
공비 증발기에 열을 공급하기 위해 상기 스플리터 탑정 분획물의 일부만을 사용하는 것은 상기 탈수소화 반응 구역으로부터의 상기 전체 에틸벤젠과 최초 스팀(primary steam)의 공급을 증발시키기에 충분한 열이 존재하지 않음을 야기한다. 추가적인 에틸벤젠 공급은 바람직한 전체 에틸벤젠 공급율에 도달하기 위해 요구되는 상기 추가적인 에틸벤젠을 공급하기 위해 증발기로부터 회수된 공비혼합물과 함께 혼합될 수 있다. 상기 공비 증발기의 더 낮은 증발률은 최초 스팀을 감소시켰고, 메인 스팀과 조합될 때, 탈수소화 반응 구역에 진입하는 낮은 총 스팀 대 오일 중량비를 제공할 수 있다.
상기에 기재된 바와 같이, 메인 스팀의 양을 현저하게 감소시키는 것은 바람직하지 않은데, 이는 상기 반응 스테이지들 사이의 반응기 배출물의 재가열에 영향을 주고, 퍼니스와 흐름라인의 지나친 과열을 초래할 수 있기 때문이다. 상기 공비 증발기에 열을 공급하기 위해 상기 스플리터 탑정 분획물의 일 부분만을 사용함에 따라, 스팀 과열기로부터 공급된 재열스팀을 감소시키지 않으면서 총 스팀 대 오일 중량비가 조절될 수 있다. 상기 스팀과열기로부터의 상기 스팀의 유속이 감소될지라도, 공비 증발기에 열을 공급하기 위해 상기 스플리터 탑정 분획물의 일부만을 사용하는 것은 각각의 야금학적 제한 내에서 낮은 퍼니스 및 흐름라인 온도 하에서의 작동을 허용할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 스티렌 단량체(SM)의 생산을 위한 공정의 단순화된 흐름도가 개시되고, 동일한 참조번호들은 동일 부분들을 지시한다. 에틸벤젠은 도 2를 참조하여 기재된 것과 유사한 탈수소화 반응 구역에서 처리될 수 있고, 이는 원료 스티렌 생산을 위해 분리구역(350)에서 분리될 수 있는 반응기 유출물(345)을 생산한다. 그 다음, 원료 스티렌(310)은 도 3에 도시된 바와 같이 처리되고, 이는 흐름선(327)을 통해 회수된 공비 증발기(320)내에서 요구된 에틸벤젠 증기 공급의 일부분만을 생성할 수 있다.
예를 들면, 분리 구역(350)은 응축에 의한 상기 탄화수소 증기로부터 스팀의 분리, 에틸벤젠과 스티렌으로부터 경량 탄화수소(BTX)의 분리 또는 당업자들에게 알려진 다른 분리 공정을 포함할 수 있다. 이와는 달리, BTX 분리는 스플리터(312)의 하류에서 수행될 수 있다. 분리 구역(350)에서 회수된 응축물은, 흐름선(318)을 통해 공비 증발기(320)으로 공급된 에틸벤젠-수분 혼합물을 형성하기 위해 에틸벤젠에 혼합될 수 있다.
흐름라인(327) 내의 에틸벤젠과 스팀의 공비혼합물은 제2 스팀 대 오일 중량비를 갖는다(예를 들면, 스팀 대 에틸벤젠 중량비 또는 스팀 대 에틸벤젠과 적절할 수있는 탄화수소들을 더한 것의 중량비). 상기 공비혼합물의 상기 특정 스팀 대 에틸벤젠 중량비는 증발 시스템의 온도 및 압력에 의존할 수 있다. 몇몇 실시예들에서 상기 스팀 대 에틸벤젠 중량비는 약 0.4 내지 약 0.6 범위 내에 있고, 상기 중량비는 하한선으로 0.40, 0.42, 0.44, 0.45, 0.46, 0.47, 0.48, 또는 0.49 및 상한선으로 0.50, 0.51, 0.52, 0.53, 0.54, 0.55, 0.56, 0.58, 또는 0.60을 포함하며 상기 하한선 중 하나와 상기 상한선중 하나를 결합하는 범위를 가질 수 있다.
그 다음, 흐름라인(327)에 있는 에틸벤젠 및 스팀의 공비혼합물은, 유입구(34)에서 탈수소화 반응기 트레인에 진입하는 공급물의 바람직한 총 스팀 대 오일 중량비를 얻기 위해, 추가적인 에틸벤젠 및 추가적인 스팀(상기 메인 스팀과 같은)과 함께 혼합될 수 있다. 에틸벤젠 액체 및/또는 증기는 하나 또는 그 이상의 흐름선들(340A, 340B, 340C, 및 340D)을 통하거나, 당업자들에 의해 구상될 수 있는 다른 위치에서 시스템에 추가될 수 있다. 에틸벤젠 액체가 시스템으로 공급된 곳에서, 예를 들면 저압 스팀과 혹은 배출물 교환기(36)에서의, 간접적인 열 교환을 통하거나 상기 메인 스팀과의 혼합에 의해 반응기들(26)에 공급되기 이전에 증발되어야 한다. 사용된 탈수 반응기(dehydration reactor)에 진입하는 공급물의 결과적인 총 스팀 대 오일 중량비는, 탈수소화 촉매의 종류, 촉매 수명(age) 또는 임의의 수의 다른 요소들에 의존할 수 있고, 예를 들어 중량으로 약 0.7 내지 약 1.5의 범위내에 있을 수 있다. 다른 실시예에서 총 스팀 대 오일 비는 약 0.8 내지 약 1.2, 약 0.9 내지 약 1.0의 범위를 가지며, 다른 실시예에서 상기 비는 하한선으로 0.70, 0.75, 0.80, 0.85, 0.90, 0.95, 1.0, 1.05, 또는 1.10 및 상한선으로 0.90, 0.95, 1.0, 1.05, 1.10, 1.15, 1.20, 1.25, 1.3, 1.35, 1.4, 1.45, 또는 1.50을 포함하며 상기 하한선 중 하나와 상기 상한선중 하나를 결합하는 범위를 가질 수 있다.
몇몇 실시예에서, 라인(327)의 공비 증발 생성물은 흐름라인(340A)을 통해 공급된 에틸벤젠 증기와 함께 혼합된다. 에틸벤젠 및 스팀의 공비 혼합물과 추가적인 에틸벤젠의 혼합 후, 결과로 나온 에틸벤젠-스팀 혼합물은 스팀 대 오일 중량비로, 약 0.1 내지 약 0.5의 범위를 가지며, 예를 들어 약 0.25 내지 약 0.35의 범위를 갖는다. 다른 실시예에서, 결과로 나온 에틸벤젠-스팀 혼합물은 스팀 대 오일 중량비로 하한선으로 0.10, 0.15, 0.20, 0.25, 0.30, 또는 0.35 및 상한선으로 0.20, 0.25, 0.30, 0.35, 0.40, 0.45, 또는 0.50을 포함하며 상기 하한선 중 하나와 상기 상한선중 하나를 결합하는 범위를 가질 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 일 실시예에서, 일부분(316B)는 공비 증발기 (320)을 우회하고 냉각수 또는 다른 사용가능한 냉각 매체를 이용하여 응축될 수 있다. 예를 들면, 일부분(316B)는 콘덴서(328)로 공급될 수 있으며, 거기서 그것이 하류공정에 환류 또는 공급물로 사용하기 위해 응축되고 회수된다. 이 실시예에서, 일부분(316B)로부터의 과도한 열은 냉각수에게 잃을 수 있는 반면, 이 실시예는 공비 증발기에서 일부 열 회수를 실현 가능하게 하면서, 낮은 총 스팀 대 오일 중량비에서의 작동에 대한 바람직한 공정 유연성을 허용한다.
다른 실시예에서, 간접적 열 교환 구역(330) 내의 하나 또는 그 이상의 적절한 공정 스트림들과의 간접 열 교환을 통해 부분(316B)으로부터 열이 회수될 수 있다. 예를 들면, 동일한 참조번호가 동일한 부분을 나타낸 도 5에 도시된 것과 같이, 스플리터(312)로부터의 탑저 분획물(314)은, 올리고머, 폴리머, 타르 등 같은 무거운 반응 부산물로부터 스티렌의 분리를 위한, 스티렌 회수 탑(510)으로 공급될 수 있다. 스티렌은 흐름라인(512)를 통해 탑정 분획물로서 탑(510)으로부터 회수될 수 있고, 무거운 부산물은 탑저 분획물(514)로 회수될 수 있다. 재비 증기는 열 교환기(516)에서 상기 부분(316B)와 간접 열 교환을 통해 스티렌 회수 탑에게 제공될 수 있다. 필요하다면, 추가적인 또는 스타트업 재비기(startup reboiler,518)는 보통 작동하는 동안 또는 탑의 스타트업을 위해 부가되는 열을 제공하는데 사용될 수 있다. 이 방법으로, EB/SM 스플리터(312)로부터의 탑정 열은 초기 스팀(primary steam) 대 오일 중량비를 감소시키면서 효율적으로 활용될 수 있고, 이는 탈수소화 반응 영역이 증기 과열기에 대한 어떠한 야금학적 한계에 직면하는 것 없이 낮은 총 스팀 대 오일 중량비에서 작동할 수 있게 한다. 게다가 총 스팀 대 오일 중량비가 기존의 공정에서 1.15 혹은 그 이상이였던것과 비교하여 0.9 내지 1.0으로 감소될 수 있음으로서, 에틸벤젠으로부터의 스티렌의 생산에 대한 전체 에너지 요구는 감소될 수 있다.
상술한 바와 같이, 여기에서 설명되는 실시예들은 낮은 총 스팀 대 에틸벤젠 중량비(낮은 총 스팀 내 오일 중량비)에서 에틸벤젠의 탈수소화를 가능하게 하면서, 탈수소화 반응기로의 액체 에틸벤젠과 수분 공급물 일부의 공비적 증발을 통해 공정 스트림으로부터의 열 회수를 가능하게 한다. 유용성있게는, 여기에서 기술된 실시예는 다른 잇점들 중에서, 약 0.9에서 약 1.0의 범위의 중량비와 같은 낮은 총 스팀 대 오일 중량비에서의 작동, EB/SM 스플리터 탑정 분획물로부터의 열의 회수, EB/SM 스플리터 탑정 분확물의 일부를 사용하는 SM 회수 탑의 재비, 증기 과열기 설계 한계 내에서 낮은 총 스팀 대 오일 중량비로 작동, 그리고 스티렌을 생산하기 위한 전체 에너지 요구량의 감소 중 하나 또는 그 이상을 제공할 수 있다.
상기 설명은 에틸벤젠과 스티렌에 관한 것이지만, 당분야의 통상의 지식을 가진 자들은 여기에서 기술된 과정이 다른 알킬 방향족 탄화 수소의 탈수소화를 위한 공정에도 적용될 수 있음을 쉽게 알 수 있다. 덧붙여, 밸브, 파이핑, 인디케이터, 제어장치, 펌프 등과 같은 선택 사양의 장비 등과 같은 보편적인 장비는 상기 기재의 편의성을 위해 도면에서 누락되었으며, 적절한 장소에서의 상기의 장비들의 배치가 당분야의 통상의 지식을 가진 자들의 범위내에 있는 것으로 간주됨이 이해될 수 있다.
상기 기재는 제한된 수의 실시예들을 포함하나 이 기재로부터 유용성을 얻는 당업자는 본 기재의 범위로부터 동떨어지지 않는 다른 실시예들이 고안될 수 있음을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 하기 청구항들에 의해 한정되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 알킬방향족 탄화수소와 스팀을 함유하고 제1 스팀 대 알킬방향족 탄화수소 중량비를 갖는 반응물 증기 스트림을 탈수소화 조건 하에서 하나 이상의 반응기들을 갖는 반응 구역 내의 탈수소화 촉매와 접촉시켜, 생성물 탄화수소, 상기 스팀, 및 미반응 알킬방향족 탄화수소를 함유하는 기체 상태 배출물을 형성하는 단계;
    상기 배출물의 적어도 일부를 스플리터에 공급하여, 상기 미반응 알킬방향족 탄화수소로부터 상기 생성물 탄화수소를 분리하는 단계;
    상기 스플리터로부터 상기 미반응 알킬방향족 탄화수소를 탑정 분획물로 회수하는 단계;
    상기 스플리터로부터 상기 생성물 탄화수소를 탑저 분획물로 회수하는 단계;
    알킬방향족 탄화수소 및 수분을 함유하는 혼합물과의 간접 열교환을 통해 상기 탑정 분획물의 제1 부분으로부터 열을 회수하여, 상기 제1 부분을 적어도 부분적으로 응축시키고, 상기 알킬방향족 탄화수소 및 수분을 함유하는 혼합물이 간접 열교환을 거쳐 알킬방향족 증기 및 스팀을 함유하고 제2 스팀 대 알킬방향족 탄화수소 중량비를 갖는 공비 증발 생성물을 형성하는 단계;
    상기 공비 증발 생성물과 추가적인 알킬방향족 탄화수소를 결합하여 제3 스팀 대 알킬방향족 탄화 수소 중량비를 갖는 혼합물을 형성하는 단계;
    상기 제3 스팀 대 알킬방향족 탄화 수소 중량비를 갖는 혼합물과 추가적인 스팀을 결합하여 상기 반응물 증기 스트림을 형성하는 단계;
    상기 탑저 분획물을 생성물 탄화수소 회수탑에 공급하여, 상기 반응의 부산물로부터 상기 생성물 탄화수소를 분리하는 단계;
    스타트업 재비기에서의 상기 탑저 분획물과의 간접 열 교환을 통해 재비 증기를 상기 생성물 탄화수소 회수탑에 공급하는 단계;
    열교환기에서의 상기 탑정 분획물의 제2 부분과의 간접 열 교환을 통해 추가적인 재비 증기를 상기 생성물 탄화수소 회수탑에 공급하는 단계; 및
    상기 탑정 분획물의 상기 열 교환된 제2 부분을 상기 스플리터에 환류로 공급하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 스팀 대 알킬방향족 탄화수소 중량비는 0.7 내지 1.5의 범위 내이고, 상기 제2 스팀 대 알킬방향족 탄화수소 중량비는 0.4 내지 0.6의 범위 내이며, 상기 제3 스팀 대 알킬방향족 탄화수소 중량비는 0.1 내지 0.5의 범위 내인, 알킬방향족 탄화수소의 탈수소화를 위한 공정.
  2. 제1항에 있어서,
    간접적 열교환을 통해 상기 탑정 분획물의 제2 부분으로부터 열을 회수하는 단계를 더 포함하는 알킬방향족 탄화수소의 탈수소화를 위한 공정.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 알킬방향족 탄화수소는 에틸벤젠이고, 상기 생성물 탄화수소는 스티렌인 알킬방향족 탄화수소의 탈수소화를 위한 공정.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 스팀 대 알킬방향족 탄화수소 중량비는 0.45 내지 0.55의 범위 내에 있는 알킬방향족 탄화수소의 탈수소화를 위한 공정.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 스팀 대 알킬방향족 탄화수소 중량비는 0.9 내지 1.0의 범위 내에 있는 알킬방향족 탄화수소의 탈수소화를 위한 공정.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제3 스팀 대 알킬방향족 탄화수소 중량비는 0.25 내지 0.35의 범위 내에 있는 알킬방향족 탄화수소의 탈수소화를 위한 공정.
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