KR102038760B1 - 낮은 반응성 흡착제를 이용한 탄화수소 스트림의 정제 방법 - Google Patents

낮은 반응성 흡착제를 이용한 탄화수소 스트림의 정제 방법 Download PDF

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Abstract

본 개시내용은 탄화수소 스트림으로부터 오염물질을 제거하는 방법, 예컨대 올레핀, 파라핀, 방향족, 나프텐 및 기타 탄화수소 스트림으로부터 클로라이드, CO2, COS, H2S, AsH3, 메탄올, 머캅탄 및 다른 S-함유 또는 O-함유 유기 화합물을 제거하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 제올라이트의 이온 교환능의 적어도 30%의 양으로, 제올라이트, 알루미나 성분 및 금속 성분, 예컨대 나트륨을 포함하는 흡착제와 상기 스트림을 접촉시키는 단계를 수반한다.

Description

낮은 반응성 흡착제를 이용한 탄화수소 스트림의 정제 방법
우선권 진술
본 출원은 미국 가출원 번호 62/222,326(2015년 9월 23일 출원)을 우선권으로 주장하며, 이의 내용은 그 전문이 본원에 참고 인용된다.
분야
본 개시내용은 탄화수소 스트림으로부터 오염물질을 제거하는 방법, 예컨대 올레핀, 파라핀, 방향족, 나프텐 및 기타 탄화수소 스트림으로부터 클로라이드, CO2, COS, H2S, AsH3, 메탄올, 머캅탄 및 다른 S-함유 또는 O-함유 유기 화합물을 제거하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 제올라이트의 이온 교환능의 적어도 30%의 양으로, 제올라이트, 결합제, 및 금속 성분, 예컨대 나트륨을 포함하는 흡착제와 상기 스트림을 접촉시키는 단계를 수반한다.
고체 흡착제는 탄화수소 스트림으로부터 올레핀, 천연가스 및 경질 탄화수소 분획과 같은 오염물질을 제거하는 데 흔히 사용된다. 이러한 스트림은 상이한 오염물질을 함유할 수 있기 때문에, 원하는 공정에 사용될 수 있도록 스트림이 충분하게 정제되기 위해 하나 이상의 흡착제 또는 흡착제 상이 필요할 수 있다. 이러한 스트림에 존재할 수 있는 오염물질은 클로라이드, H2O, CO, O2, CO2, COS, H2S, NH3, AsH3, PH3, Hg, 메탄올, 머캅탄 및 기타 S-함유 또는 O-함유 유기 화합물을 포함한다.
연속 접촉 개질 플랫포밍 유닛의 공급물을 허용할 수 있는 방향족 추출 유닛은 클로라이드 유입 및 용매 내 클로라이드 축적으로 야기된 부식 문제를 가질 수 있다. 고체 흡착제를 사용하여 클로라이드를 제거하는 현행 방법이 당업계에서 실시되고 있지만, 상기 방법을 효과적으로 하기 위해서는 거대한 중질 탄화수소 함유 스트림을 처리해야만 하기 때문에 고비용의 옵션이다.
예를 들면, 개질된 스트림으로부터의 벤젠을 추출하는 정제기는 공급물 상에서 클로라이드 제거 상을 벤젠 추출 유닛에 적용시킬 수 있다. 유닛으로의 공급물 내 클로라이드는 유닛 내에서 부식 이슈를 일으킬 수 있기 때문에 클로라이드 제거 상이 적용될 수 있다. 하지만, 클로라이드 제거 상이 일단 공급물에 적용되면, 유닛의 부식 이슈는 공정 스트림의 pH 조절에 의해 제시된 바와 같이 향상되고, 더욱 구체적으로는, 산성 영역이 크게 향상된다. 이러한 배치를 사용하면, 시간이 경과함에 따라 유닛은 벤젠 회수에 대해 문제를 갖기 시작한다. 불량한 벤젠 회수는 유닛의 용매 내에 중유를 축적시켜 용매의 효율성이 낮아지게 한다. 흡착제는 산 촉매 반응, 예컨대 올레핀과 방향족 탄화수소의 알킬화를 위한 촉매로서 작용한다. 흡착제의 촉매 작용은 심지어 클로라이드 오염물질의 흡착시 더욱 강화된다. 상기 기술된 알킬화의 부반응은 공급물의 분자량을 실질적으로 증가시키고, 때때로 2배 이상까지 증가시킨다. 유닛 내 축적되는 이러한 높은 분자량 물질은 유닛이 이러한 물질을 취급하도록 설계되지 않았기 때문에 유해하다.
따라서, 합리적인 크기와 적절히 배치된 클로라이드 제거 상을 이용하는 방법이 필요하다.
본 발명의 제1 구체예는 탄화수소 스트림으로부터 오염물질을 제거하는 방법으로서, 50℃-180℃, 바람직하게는 50℃-115℃의 비점을 갖는, 올레핀, 파라핀, 방향족, 나프텐을 포함하는 탄화수소 스트림을 흡착제와 흡착 조건에서 접촉시켜 적어도 하나의 클로라이드 함유 오염물질의 일부를 제거하는 접촉 단계를 포함하고, 상기 흡착제는 탄화수소 생성물 스트림을 생성하도록 제올라이트 성분, 결합제, 및 금속 성분을 포함하는 것인 방법이다. 본 발명의 구체예는 상기 단락에서 제1 구체예를 통해 상기 단락에서 선행 구체예 중 하나, 임의의 하나 또는 모든 구체예이고, 여기서 제올라이트는 제올라이트 X, 제올라이트 Y, 제올라이트 A 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된다.
본 발명의 구체예는 상기 단락에서 제1 구체예를 통해 상기 단락에서 선행 구체예 중 하나, 임의의 하나 또는 모든 구체예이고, 여기서 결합제는 알루미나, 실리카, 점토, 알루미나 실리케이트, 티타니아, 지르코니아 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된다. 본 발명의 구체예는 상기 단락에서 제1 구체예를 통해 상기 단락에서 선행 구체예 중 하나, 임의의 하나 또는 모든 구체예이고, 여기서 제올라이트는 제올라이트 X이다. 본 발명의 구체예는 상기 단락에서 제1 구체예를 통해 상기 단락에서 선행 구체예 중 하나, 임의의 하나 또는 모든 구체예이고, 여기서 흡착제는 알루미나에 대한 실리카의 비가 2.0-2.5, 바람직하게는 2.1이다. 본 발명의 구체예는 상기 단락에서 제1 구체예를 통해 상기 단락에서 선행 구체예 중 하나, 임의의 하나 또는 모든 구체예이고, 여기서 흡착 조건은 50℃-150℃, 바람직하게는 120℃의 온도를 포함한다. 본 발명의 구체예는 상기 단락에서 제1 구체예를 통해 상기 단락에서 선행 구체예 중 하나, 임의의 하나 또는 모든 구체예이고, 여기서 금속 성분은 나트륨, 칼륨, 리튬, 루비듐, 세슘, 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 알칼리 금속이다. 본 발명의 구체예는 상기 단락에서 제1 구체예를 통해 상기 단락에서 선행 구체예 중 하나, 임의의 하나 또는 모든 구체예이고, 여기서 금속 성분은 나트륨이다. 본 발명의 구체예는 상기 단락에서 제1 구체예를 통해 상기 단락에서 선행 구체예 중 하나, 임의의 하나 또는 모든 구체예이고, 여기서 제올라이트는 흡착제의 30 중량%-95 중량%의 양으로 존재한다.
본 발명의 구체예는 상기 단락에서 제1 구체예를 통해 상기 단락에서 선행 구체예 중 하나, 임의의 하나 또는 모든 구체예이고, 탄화수소 생성물 스트림을, 방향족의 회수를 위한 추출 증류 유닛으로 이송시키는 단계를 추가로 포함한다. 흡착제는 제올라이트 성분, 결합제 성분, 및 금속 성분을 포함하는 탄화수소 스트림으로부터 오염물질을 제거하기 위한 것이다. 제올라이트는 제올라이트 X, 제올라이트 Y, 제올라이트 A 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된다. 결합제는 알루미나, 실리카, 점토, 알루미나 실리케이트, 티타니아, 지르코니아 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된다. 흡착제는 알루미나에 대한 실리카의 비가 2.0-2.5일 수 있다. 금속 성분은 나트륨, 칼륨, 리튬, 루비듐, 세슘, 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 알칼리 금속일 수 있다. 제올라이트는 흡착제의 30 중량%-95 중량%의 양으로 존재할 수 있다.
실시예의 추가의 목적, 장점 및 신규한 특징은 하기 설명에서 부분적으로 제시하며, 부분적으로 하기 설명의 검사시 당업자에게 명백하거나 실시예의 생산 또는 조작에 의해 학습될 수 있다. 개념의 목적 및 장점은 첨부된 청구범위에 구체적으로 지적된 방법론, 수단 및 조합에 의해 구현되고 획득될 수 있다.
정의
본원에 사용된 용어 "스트림", "공급물", "생성물", "부분" 또는 "일부"는 각종 탄화수소 분자, 예컨대 직쇄, 분지형, 또는 환형 알칸, 알켄, 알카디엔, 및 알킨, 및 경우에 따라 다른 물질, 예컨대 기체, 예를 들어 수소, 또는 불순물, 예를 들어 중금속, 및 황 및 질소 화합물을 포함할 수 있다. 상기 각각은 또한 방향족 및 비-방향족 탄화수소를 포함할 수 있다.
탄화수소 분자는 약기되어 C1, C2, C3, Cn일 수 있고 이때 "n"은 하나 이상의 탄화수소 분자에서 탄소 원자의 갯수를 나타내거나 또는 약자는, 예컨대 비-방향족 또는 화합물을 위한 형용사로서 사용될 수 있다. 유사하게, 방향족 화합물은 약기되어 A6, A7, A8, An일 수 있고 이때 "n"은 하나 이상의 방향족 분자에서 탄소 원자의 갯수를 나타낸다. 나아가, 첨자 "+" 또는 "-"는 약기된 하나 이상의 탄화수소 표기, 예컨대 C3+ 또는 C3-으로 사용될 수 있고, 이는 약기된 하나 이상의 탄화수소를 포함한다. 예로서, 약자 "C3+"는 3개 이상의 탄소 원자의 하나 이상의 탄화수소 분자를 의미한다.
본원에 사용된 용어 "구역"은 하나 이상의 장치 아이템을 포함한 영역 및/또는 하나 이상의 서브구역을 지칭할 수 있다. 장치 아이템은, 비제한적으로, 하나 이상의 반응기 또는 반응기 용기, 분리 용기, 증류 타워, 히터, 교환기, 파이프, 펌프, 압축기, 및 제어기를 포함할 수 있다. 추가로, 장치 아이템, 예컨대 반응기, 건조기 또는 용기는 하나 이상의 구역 또는 서브구역을 추가로 포함할 수 있다.
본원에 사용된 용어 "알루미나에 대한 실리카의 비"는 제올라이트 골격에서 산화규소(SiO2) 및 산화알루미늄(Al2O3)의 몰비를 지칭할 수 있다.
상세한 설명
하기 설명은 제한적 의미에서 취하는 것이 아니고, 단지 예시적 측면의 일반적인 원리를 설명하는 목적으로 이루어진다. 본 개시내용의 범위는 청구범위와 관련하여 결정된다.
출원인의 발명은 고체 형상 흡착제를 사용하는 정제 공정을 포함한다. 고체 형상 흡착제와 관련하여, 하나의 필요한 성분은 낮은 반응성 결합제일 수 있다. 결합제는 높은 표면적, 다공성 물질일 수 있고, 결합 매트릭스를 제공할 수 있다. 결합제는 알루미나, 실리카, 점토, 알루미나 실리케이트, 티타니아, 지르코니아 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 일 구체예에서, 낮은 반응성 결합제는 활성화된 알루미나일 수 있다. 또다른 구체예에서, 낮은 반응성 결합제는 점토일 수 있다. 활성화된 알루미나는 일반적으로 100 m2/g을 넘고 통상 100-400 m2/g 범위의 표면적을 가진 알루미나를 포함한다. 나아가, 활성화된 알루미나 분말은 바람직하게는 고체 열 담체 또는 고온 기체의 스트림에서 수산화알루미늄, 예컨대 알루미나 3수화물의 신속한 탈수에 의해 수득된다. 탈수는 고체 열 담체 또는 고온 기체의 스트림을 사용하여 임의의 적당한 장비에서 달성될 수 있다. 일반적으로, 고온 기체의 가열 또는 접촉 시간은 초단기간, 통상 몇초 내지 4 또는 5초이다. 정상적으로, 기체의 온도는 400℃ 내지 1000℃ 사이에서 달라진다. 상기 공정은 일반적으로 플래시 하소(flash calcination)로 지칭되고, 예를 들어 미국 특허 번호 2,915,365에 개시되어 있고, 본원에 참고 인용된다. 하지만, 하소의 다른 방법이 사용될 수 있다.
본 발명에 사용하기에 적당한 활성화된 알루미나는 0.1-300 미크론, 바람직하게는 1-100 미크론, 통상 1-20 미크론의 범위에서 중앙 입도를 갖는다. 특정 예에서, 1-10 미크론의 중앙 입도를 가진 알루미나를 사용하는 것이 바람직하다. 알루미나는 활성화 전후에 바람직한 입도로 분쇄될 수 있다. 활성화된 알루미나는 통상 200℃-1000℃의 온도에서 5-12%의 범위로 LOI(강열 감량)를 갖는다. 활성화된 알루미나의 한가지 공급원은 바이에르(Bayer) 공정을 이용하여 보크사이트로부터 유도된 알루미나 수화물의 한 형태인 깁사이트이다. 하지만, 알파 알루미나 1수화물, 슈도보에마이트(pseudoboehmite) 또는 알루미나 3수화물은 충분히 하소되는 경우 사용될 수 있다. 점토 및 알루미나 알콕시드를 포함하는 알루미나의 다른 공급원이 또한 이용될 수 있다.
본 발명에 사용하기에 적당한 점토는 작은 입도를 갖는 고순도 점토를 포함할 수 있다. 점토의 결합 특성은 당업계에 매우 잘 공지되어 있다. 통상, 점토는 천연 발생하는, 미세한 그레인화된 광물, 예컨대 카올리나이트, 할로이사이트, 일라이트 및 몬모릴로나이트이다. 기타 점토 군은 스멕타이트, 세피올라이트, 아타펄자이트, 클로라이트 등을 포함한다. 조성물로서 점토는 시트 유사 알루미노실리케이트이다. 결합제의 적용은 고도로 이의 순도 및 결합 특성에 따라 달라진다. 결합제의 낮은 반응성은 본 발명의 목적을 위해 중요한 특성이다. 점토 결합제는 탄화수소 공급물의 모든 성분과 관련하여 촉매로서 작용하지 말아야 한다.
본 발명의 또다른 필요 성분은 제올라이트이다. 제올라이트는, 마이크로다공성이며 AlO2 및 SiO2 사면체를 공유하는 코너로부터 형성된 3차원 산화물 골격을 갖는 결정질 알루미노실리케이트 조성물이다. 제올라이트는 균일한 치수의 기공 개구를 갖고, 상당한 이온 교환능을 가지며, 영구 제올라이트 결정 구조를 구성하는 임의의 원자를 상당하게 변위시키는 일 없이 결정의 내부 보이드 전반에 걸쳐 분산된 흡착 상을 가역적으로 탈착시킬 수 있는 특징을 갖는다. 본 발명에 사용될 수 있는 제올라이트는 5-10 Å의 기공 개구를 갖는 것이다.
일반적으로, 제올라이트는 하기 실험식으로 표시된 조성을 갖는다:
M2/nO : Al2O3 : bSiO2
상기 식에서, M은 "n"의 원자가를 갖는 양이온이고 "b"는 2-500의 값을 갖는다. 바람직한 제올라이트는 2 : 1 내지 6 : 1의 SiO2/Al2O3 비율을 갖는 것 및/또는 제올라이트 X, 포자사이트, 제올라이트 Y, 제올라이트 A, 모데나이트, 베타 및 페리어라이트의 결정 구조를 갖는 것이다. 특히 바람직한 제올라이트는 제올라이트 X, Y 및 A이다.
이러한 제올라이트의 제법은 당업계에 잘 공지되어 있으며 성분의 반응성 공급원으로 구성된 반응 혼합물을 형성하는 것을 수반하고, 이후 이 혼합물을 열수 반응시켜 제올라이트를 형성한다. 구체적으로, 제올라이트 Y의 합성은 미국 특허 번호 3,130,007 및 4,503,023에 기술되어 있고 제올라이트 X의 합성은 미국 특허 번호 2,883,244 및 3,862,900에 기술되어 있으며, 이의 개시내용은 참고 인용된다.
제올라이트, 특히 제올라이트 X 및 Y의 합성이 잘 공지되어 있지만, 간단한 설명이 완성도를 위해 본원에 제시된다. M의 반응성 공급원은 비제한적으로 알칼리 또는 알칼리 토금속의 할라이드 및 히드록시드 화합물, 예컨대 염화나트륨, 수산화나트륨, 수산화칼륨 등을 포함한다. 알루미늄 공급원은 비제한적으로 보에마이트 알루미나, 감마 알루미나 및 가용성 알루미네이트, 예컨대 나트륨 알루미네이트 또는 테트라에틸암모늄 알루미네이트를 포함한다. 최종적으로, 규소 공급원은, 비제한적으로, 실리카, 실리카 히드로졸, 규산 등을 포함한다.
반응성 공급원은 산화물의 몰비의 측면에서 조성물을 갖는 반응 혼합물에 배합되고 이후 혼합물은 반응하여 제올라이트를 형성한다:
SiO2/Al2O3 = 8 내지 12
M2O/Al2O3 = 2.5 내지 4
H2O/M2O = 120 내지 180.
합성된 바와 같이, 제올라이트는 채널 및/또는 기공 내에 "M" 금속을 함유한다. 이러한 금속 양이온의 기능은 제올라이트 격자의 음전하를 밸런싱하는 것이다. 이러한 양이온은 골격의 일부가 아니기 때문에, 교환가능하고 교환 부위를 점유하게 된다. 제올라이트에 제시되는 금속 양이온의 총량은 제올라이트의 화학량론적 양 또는 최대 이온 교환능으로서 지칭된다. 이러한 양은 통상 몰로 표시된다.
제올라이트에 초기 제시된 금속 양이온이 교환가능하기 때문에 이는 다른 (상이한) 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 수소 이온, 암모늄 이온 또는 이의 혼합물로 교환될 수 있다. 사용하고자 하는 제올라이트가 일부 또는 전부 수소 또는 암모늄 이온을 함유하는 경우, 이러한 이온은, 복합 흡착제의 제조 전에 또는 제조 중에 알칼리 금속, 알칼리 토금속 또는 이의 혼합물과 완전히 교환되어야 한다.
본 발명의 성형된 흡착제의 또다른 필요 성분은 알칼리, 알칼리 토금속 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 금속 성분(Madd)이다. 이러한 금속 성분(Madd)은 제올라이트의 교환 부위에 제시되는 금속 양이온(M) 이외의 것이다. 즉, Madd은 제올라이트의 교환 부위에 제시된 교환가능한 M 금속 이온의 양보다 많이 그리고 이를 초과하여 제시된다. 추가적으로, Madd 금속은 M 금속과 동일하거나 상이할 수 있다. 예를 들면, 제올라이트 내 M 금속은 칼륨일 수 있지만 Madd는 나트륨일 수 있다.
Madd의 특정한 예는 비제한적으로 나트륨, 칼륨, 리튬, 루비듐, 세슘, 칼슘, 스트론튬, 마그네슘, 바륨, 아연 및 구리를 포함한다. (금속 성분 전구체)의 공급원은 활성화 조건에서 (하기 참조) 금속 산화물로 분해되는 임의의 화합물일 수 있다. 이러한 공급원의 예는 금속의 니트레이트, 히드록시드, 카르복실레이트, 카르보네이트 및 옥시드이다. 성형된 흡착제는 반드시 동일한 결과를 얻는 것은 아니지만 3가지 성분을 임의의 순서로 배합하고 성형 물품으로 형성함으로써 제조될 수 있다.
하나의 방법에서, 알루미나, 제올라이트 및 원하는 금속 화합물의 수용액을 혼합하고 성형 물품으로 형성한다. 예를 들면, 감마 알루미나, 제올라이트 X 및 나트륨 아세테이트 용액을 도우(dough)로 배합한 후 당업계에 잘 공지된 수단에 의 해 (예를 들어 오일 적정법에 의해) 펠렛, 환제, 정제 또는 스피어와 같은 형상으로 압출 또는 형성할 수 있다. 실질적으로 둥근 형상 또는 본체를 형성하는 바람직한 방법은 팬 노듈라이저(pan nodulizer)의 사용을 수반한다. 이러한 기법은, 알루미나 성분, 제올라이트 성분 및 금속 성분 용액을 회전 팬 또는 팬 노듈라이저 상에 공급함으로써 실질적으로 둥근 물품 또는 본체를 형성하는 회전 팬 또는 팬 노듈라이저를 이용한다.
성형 물품을 형성하는 또다른 방법은 알루미나, 제올라이트, 점토 및 금속 화합물의 분말을 혼합한 후 펠렛, 환제 등을 형성하는 것이다. 제3의 방법은 알루미나 및 제올라이트 성분(분말)을 배합하고, 성형 물품으로 이를 형성한 후 성형 물품을 금속 화합물의 수용액에 함침시키는 것이다. 형성 단계는 상기 열거된 임의의 수단에 의해 수행된다.
성형 물품을 수득하면, 5분-25시간의 시간 동안 주위 온도에서 200℃까지 이를 경화 또는 건조시킨다. 성형 물품은 뱃치, 예컨대 통 또는 트레이에서 또는 무빙 벨트를 이용한 연속 공정에서 경화될 수 있다. 일단 성형 물품이 경화되면, 이는 275℃-600℃의 온도에서 5-70분의 시간 동안 경화된 물품을 가열함으로써 활성화된다. 마감된 고체 흡착제를 제공하기 위해 물품이 직접 소성되는 무빙 벨트 또는 무빙 팬에서 물품에 가열이 실시될 수 있다.
마감된 흡착제는 이제 각종 탄화수소 스트림으로부터 오염물질을 제거하는 데 사용될 수 있다. 처리될 수 있는 스트림은 비제한적으로 탄화수소 스트림, 특히 포화 및/또는 불포화된 탄화수소를 함유하는 것을 포함한다. 올레핀 스트림, 예컨대 에틸렌, 프로필렌 및 부틸렌은 즉석 흡착제를 사용하여 특별하게 처리될 수 있다. 그러한 스트림은 하기 오염물질 중 하나 이상을 함유한다: 클로라이드, HCl, H2O, CO, O2, CO2, COS, H2S, NH3, AsH3, PH3, Hg, 메탄올, 머캅탄 및 다른 S-함유 또는 O-함유 유기 화합물.
본 발명의 제1 구체예는 탄화수소 스트림으로부터 오염물질을 제거하는 방법으로서, 50℃-180℃, 바람직하게는 50℃-115℃의 비점을 갖는, 올레핀, 파라핀, 방향족, 나프텐을 포함하는 탄화수소 스트림을 흡착제와 흡착 조건에서 접촉시켜 적어도 하나의 클로라이드 함유 오염물질의 일부를 제거하는 접촉 단계를 포함하고, 상기 흡착제는 탄화수소 생성물 스트림을 생성하도록 제올라이트 성분, 및 금속 성분을 포함하는 것인 방법이다. 본 발명의 구체예는 상기 단락에서 제1 구체예를 통해 상기 단락에서 선행 구체예 중 하나, 임의의 하나 또는 모든 구체예이고, 여기서 제올라이트는 제올라이트 X, 제올라이트 Y, 제올라이트 A 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된다. 본 발명의 구체예는 상기 단락에서 제1 구체예를 통해 상기 단락에서 선행 구체예 중 하나, 임의의 하나 또는 모든 구체예이고, 여기서 제올라이트는 제올라이트 X이다.
본 발명의 구체예는 상기 단락에서 제1 구체예를 통해 상기 단락에서 선행 구체예 중 하나, 임의의 하나 또는 모든 구체예이고, 여기서 흡착제는 알루미나에 대한 실리카의 비가 2.0-2.5, 바람직하게는 2.1이다. 본 발명의 구체예는 상기 단락에서 제1 구체예를 통해 상기 단락에서 선행 구체예 중 하나, 임의의 하나 또는 모든 구체예이고, 여기서 흡착 조건은 50℃-150℃, 바람직하게는 120℃의 온도를 포함한다. 본 발명의 구체예는 상기 단락에서 제1 구체예를 통해 상기 단락에서 선행 구체예 중 하나, 임의의 하나 또는 모든 구체예이고, 여기서 금속 성분은 나트륨, 칼륨, 리튬, 루비듐, 세슘, 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 알칼리 금속이다. 본 발명의 구체예는 상기 단락에서 제1 구체예를 통해 상기 단락에서 선행 구체예 중 하나, 임의의 하나 또는 모든 구체예이고, 여기서 금속 성분은 나트륨이다. 본 발명의 구체예는 상기 단락에서 제1 구체예를 통해 상기 단락에서 선행 구체예 중 하나, 임의의 하나 또는 모든 구체예이고, 여기서 제올라이트는 흡착제의 30 중량%-95 중량%의 양으로 존재한다. 본 발명의 구체예는 상기 단락에서 제1 구체예를 통해 상기 단락에서 선행 구체예 중 하나, 임의의 하나 또는 모든 구체예이고, 탄화수소 생성물 스트림을, 방향족의 회수를 위한 추출 증류 유닛으로 이송시키는 단계를 추가로 포함한다.
흡착제는 제올라이트 성분, 및 금속 성분을 포함하는 탄화수소 스트림으로부터 오염물질을 제거하기 위한 것이다. 흡착제로서, 제올라이트는 제올라이트 X, 제올라이트 Y, 제올라이트 A 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된다. 흡착제는 알루미나에 대한 실리카의 비가 2.0-2.5일 수 있다. 금속 성분은 나트륨, 칼륨, 리튬, 루비듐, 세슘, 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 알칼리 금속이다. 바람직하게는, 금속 성분은 나트륨이다. 더하여, 제올라이트는 흡착제의 30 중량%-95 중량%의 양으로 존재한다.
탄화수소 스트림은 흡착 조건에서 고체와 스트림을 접촉시킴으로써 정제된다. 접촉은 뱃치에서 또는 연속 공정에서 수행될 수 있고 연속 공정이 바람직하다. 흡착제는 고정상, 이동상 또는 방사류상으로서 존재할 수 있고 고정상이 바람직하다. 고정상이 사용되는 경우, 공급물 스트림은 상향류 또는 하향류 방향으로 유동할 수 있고, 상향류가 일반적으로 액체 공급물에 바람직하다. 이동상이 사용되는 경우, 공급물 스트림 유동은 병류 또는 역류일 수 있다. 나아가, 고정상이 사용되는 경우, 다중상(multiple bed)이 사용될 수 있고 하나 이상의 반응기 용기에 배치될 수 있다. 흡착 조건은 주위온도 내지 80℃의 온도, 대기압 내지 100 atm의 압력(1.01 x 104 kPa) 및 탄화수소 스트림이 액체 또는 기체 스트림인지 여부에 따른 접촉 시간을 포함한다. 액체 스트림의 경우 액체 시간 당 공간 속도(LHSV)의 측면으로 표시되는 접촉 시간은 0.5-10 hr-1인 반면, 기체 스트림의 경우, 기체 시간 당 공간 속도는 500-10,000 hr-1로 다양하다.
오염물질의 농도, 상의 크기 및 공간 속도에 따라 달라지는 일정 시간 후, 흡착제는 실질적으로 소비되고, 즉 정제된 스트림 내 오염물질의 수준이 허용가능 수준을 넘도록 오염물질(들)의 양을 흡착시킨다. 이 시점에, 흡착제를 제거하고 새로운 흡착제로 대체한다. 소비된 흡착제는 당업계에 잘 공지된 수단에 의해 재생된 후 사용하도록 다시 배치될 수 있다. 통상의 재생 절차에 있어서, 흡착제를 우선 배수하고 감압시킨 후 불활성 스트림으로 냉각 퍼징한다. 다음으로, 가온된 퍼징으로 80℃-150℃에서 하향류 방향으로 상으로부터 유지된 탄화수소를 제거한다. 최종적으로, 온도를 서서히 280℃에서 320℃로 상승시키고 적어도 2시간 동안 여기서 유지한 후 주위 온도로 냉각시킨다.
흡착제는 또한 흡착 상 외부에서 재생될 수 있다. 예를 들면, 소비된 흡착제는 재생을 위해 오프사이트(offsite)로 수송될 수 있다. 통상, 이러한 절차는 특정 설계된 오븐에서 불활성 및 산소 함유 분위기를 가열함으로써 수행된다.
추가 상세 설명없이, 당업자는 상기 설명을 사용하여 본 발명을 최대한의 범위로 이용하고 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나는 일 없이 본 발명의 각종 변화 및 변형을 실시하고 각종 용법 및 조건에 부합시켜 본 발명의 본질적 특성을 쉽게 확인할 수 있는 것으로 여겨진다. 따라서, 전술된 바람직한 특정 구체예는 단지 예시로서 이해되고, 어떤 방식으로든 개시내용의 나머지를 한정하지 않으며, 첨부된 청구범위의 범위 내에 포함된 각종 변형 및 등가 배열을 포괄하는 것으로 의도된다. 상기에서, 모든 온도는 섭씨로 기재되어 있고, 모든 부 및 백분율은 달리 제시하지 않는 한 중량 기준이다.
특정 구체예
하기는 특정 구체예와 함께 기술되지만, 이 설명은 예시적이며 앞선 설명 및 첨부된 청구범위의 범위를 제한하지 않는 것으로 의도된다는 것을 이해한다.
본 발명의 제1 구체예는 탄화수소 스트림으로부터 오염물질을 제거하는 방법으로서, 50℃-180℃, 바람직하게는 50℃-115℃의 비점을 갖는, 올레핀, 파라핀, 방향족, 나프텐을 포함하는 탄화수소 스트림을 흡착제와 흡착 조건에서 접촉시켜 적어도 하나의 클로라이드 함유 오염물질의 일부를 제거하는 접촉 단계를 포함하고, 상기 흡착제는 탄화수소 생성물 스트림을 생성하도록 제올라이트 성분, 결합제, 및 금속 성분을 포함하는 것인 방법이다. 본 발명의 구체예는 상기 단락에서 제1 구체예를 통해 상기 단락에서 선행 구체예 중 하나, 임의의 하나 또는 모든 구체예이고, 여기서 제올라이트는 제올라이트 X, 제올라이트 Y, 제올라이트 A 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된다. 본 발명의 구체예는 상기 단락에서 제1 구체예를 통해 상기 단락에서 선행 구체예 중 하나, 임의의 하나 또는 모든 구체예이고, 여기서 결합제는 알루미나, 실리카, 점토, 알루미나 실리케이트, 티타니아, 지르코니아 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된다. 본 발명의 구체예는 상기 단락에서 제1 구체예를 통해 상기 단락에서 선행 구체예 중 하나, 임의의 하나 또는 모든 구체예이고, 여기서 제올라이트는 제올라이트 X이다. 본 발명의 구체예는 상기 단락에서 제1 구체예를 통해 상기 단락에서 선행 구체예 중 하나, 임의의 하나 또는 모든 구체예이고, 여기서 흡착제는 알루미나에 대한 실리카의 비가 2.0-2.5, 바람직하게는 2.1이다. 본 발명의 구체예는 상기 단락에서 제1 구체예를 통해 상기 단락에서 선행 구체예 중 하나, 임의의 하나 또는 모든 구체예이고, 여기서 흡착 조건은 50℃-150℃, 바람직하게는 120℃의 온도를 포함한다. 본 발명의 구체예는 상기 단락에서 제1 구체예를 통해 상기 단락에서 선행 구체예 중 하나, 임의의 하나 또는 모든 구체예이고, 여기서 금속 성분은 나트륨, 칼륨, 리튬, 루비듐, 세슘, 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 알칼리 금속이다. 본 발명의 구체예는 상기 단락에서 제1 구체예를 통해 상기 단락에서 선행 구체예 중 하나, 임의의 하나 또는 모든 구체예이고, 여기서 금속 성분은 나트륨이다. 본 발명의 구체예는 상기 단락에서 제1 구체예를 통해 상기 단락에서 선행 구체예 중 하나, 임의의 하나 또는 모든 구체예이고, 여기서 제올라이트는 30 중량%-95 중량%의 양으로 존재한다. 본 발명의 구체예는 상기 단락에서 제1 구체예를 통해 상기 단락에서 선행 구체예 중 하나, 임의의 하나 또는 모든 구체예이고, 탄화수소 생성물 스트림을, 방향족의 회수를 위한 추출 증류 유닛으로 이송시키는 단계를 추가로 포함한다.
본 발명의 제2 구체예는 제올라이트 성분, 결합제 성분, 및 금속 성분을 포함하는 탄화수소 스트림으로부터 오염물질을 제거하기 위한 흡착제이다. 본 발명의 구체예는 상기 단락에서 제1 구체예를 통해 상기 단락에서 선행 구체예 중 하나, 임의의 하나 또는 모든 구체예이고, 여기서 제올라이트는 제올라이트 X, 제올라이트 Y, 제올라이트 A 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된다. 본 발명의 구체예는 상기 단락에서 제1 구체예를 통해 상기 단락에서 선행 구체예 중 하나, 임의의 하나 또는 모든 구체예이고, 여기서 제올라이트는 제올라이트 X이다. 본 발명의 구체예는 상기 단락에서 제1 구체예를 통해 상기 단락에서 선행 구체예 중 하나, 임의의 하나 또는 모든 구체예이고, 여기서 결합제는 알루미나, 실리카, 점토, 알루미나 실리케이트, 티타니아, 지르코니아 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된다. 본 발명의 구체예는 상기 단락에서 제1 구체예를 통해 상기 단락에서 선행 구체예 중 하나, 임의의 하나 또는 모든 구체예이고, 여기서 흡착제는 알루미나에 대한 실리카의 비가 2.0-2.5이다. 본 발명의 구체예는 상기 단락에서 제1 구체예를 통해 상기 단락에서 선행 구체예 중 하나, 임의의 하나 또는 모든 구체예이고, 여기서 금속 성분은 나트륨, 칼륨, 리튬, 루비듐, 세슘, 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 알칼리 금속이다. 본 발명의 구체예는 상기 단락에서 제1 구체예를 통해 상기 단락에서 선행 구체예 중 하나, 임의의 하나 또는 모든 구체예이고, 여기서 금속 성분은 나트륨이다. 본 발명의 구체예는 상기 단락에서 제1 구체예를 통해 상기 단락에서 선행 구체예 중 하나, 임의의 하나 또는 모든 구체예이고, 여기서 제올라이트는 흡착제의 30 중량%-95 중량%의 양으로 존재한다.
추가 상세 설명없이, 당업자는 상기 설명을 사용하여 본 발명을 최대한의 범위로 이용하고 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나는 일 없이 본 발명의 각종 변화 및 변형을 실시하고 각종 용법 및 조건에 부합시켜 본 발명의 본질적 특성을 쉽게 확인할 수 있는 것으로 여겨진다. 따라서, 전술된 바람직한 특정 구체예는 단지 예시로서 이해되고, 어떤 방식으로든 개시내용의 나머지를 한정하지 않으며, 첨부된 청구범위의 범위 내에 포함된 각종 변형 및 등가 배열을 포괄하는 것으로 의도된다.
상기에서, 모든 온도는 섭씨로 기재되어 있고, 모든 부 및 백분율은 달리 제시하지 않는 한 중량 기준이다.

Claims (13)

  1. 탄화수소 스트림으로부터 클로라이드 함유 오염물질을 제거하는 방법으로서, 50℃-180℃의 비점을 갖는, 올레핀, 파라핀, 방향족, 나프텐을 포함하는 탄화수소 스트림과 흡착제를 50℃-150℃의 온도를 포함하는 흡착 조건에서 접촉시켜 탄화수소 생성물 스트림을 생성하도록 하나 이상의 클로라이드 함유 오염물질의 일부를 제거하는 접촉 단계를 포함하고, 상기 흡착제는 제올라이트 성분, 결합제 및 금속 성분을 포함하고, 상기 제올라이트 성분은 하기 실험식으로 표시된 조성을 갖는 제올라이트를 포함하는 것인 방법:
    M2/nO : Al2O3 : bSiO2
    상기 식에서, M은 "n" 의 원자가를 갖는 양이온이고, "b"는 2 내지 500의 값을 가지며, 상기 결합제는 알루미나, 실리카, 점토, 알루미나 실리케이트, 티타니아, 지르코니아 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되거나 알루미나와 실리카, 점토, 알루미나 실리케이트, 티타니아, 지르코니아 및 이의 혼합물로 이루어진 군과의 혼합물이고, 상기 금속 성분은 알칼리 금속, 알칼리 토금속 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되며, 상기 금속 성분은 제올라이트의 이온 교환 부위에 존재하는 양이온 M 이외의 것이다.
  2. 제1항에 있어서, 제올라이트는 제올라이트 X, 제올라이트 Y, 제올라이트 A 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것인 방법.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서, 제올라이트는 제올라이트 X인 방법.
  5. 제1항에 있어서, 흡착제는 알루미나에 대한 실리카의 비가 2.0-2.5인 방법.
  6. 삭제
  7. 제올라이트 성분, 결합제 성분 및 금속 성분을 포함하는, 탄화수소 스트림으로부터 하나 이상의 클로라이드 함유 오염물질의 일부를 제거하기 위한 흡착제로서,
    상기 제올라이트 성분은 하기 실험식으로 표시된 조성을 갖는 제올라이트를 포함하는 것인 흡착제:
    M2/nO : Al2O3 : bSiO2
    상기 식에서, M은 "n"의 원자가를 갖는 양이온이고, "b"는 2 내지 500의 값을 가지며, 상기 결합제는 실리카, 점토, 알루미나 실리케이트, 티타니아, 지르코니아 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되며, 상기 금속 성분은 알칼리 금속, 알칼리 토금속 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 금속 성분은 제올라이트의 이온 교환 부위에 존재하는 양이온 M 이외의 것이며, 상기 흡착제는 알루미나에 대한 실리카의 비가 2.0-2.5이다.
  8. 제7항에 있어서, 제올라이트는 제올라이트 X, 제올라이트 Y, 제올라이트 A 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것인 흡착제.
  9. 제8항에 있어서, 제올라이트는 제올라이트 X인 흡착제.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서, 흡착 조건은 80 ℃ 초과 150 ℃ 이하의 온도를 포함하는 것인 방법.
  12. 제1항에 있어서, 흡착 조건은 120 ℃ 내지 150 ℃의 온도를 포함하는 것인 방법.
  13. 제1항에 있어서, 결합제는 실리카, 점토, 알루미나 실리케이트, 티타니아, 지르코니아 및 이의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것인 방법.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10744492B2 (en) * 2017-11-03 2020-08-18 Uop Llc Adsorbent for contaminant removal from C4 hydrocarbons
WO2020217197A1 (en) 2019-04-23 2020-10-29 Ptt Global Chemical Public Company Limited An adsorbent for separating organochloride compound from liquid hydrocarbon and a process thereof
CN114146535B (zh) * 2021-12-20 2022-10-14 蒲城清洁能源化工有限责任公司 一种用于处理低温甲醇洗系统含氨甲醇的工艺

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2598354B2 (ja) 1990-04-06 1997-04-09 エクソン・ケミカル・パテンツ・インク 有機塩化物の除去
JP2002253959A (ja) 2000-12-08 2002-09-10 Uop Llc 炭化水素ストリーム精製用合成吸着剤

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2883244A (en) 1954-06-02 1959-04-21 Elizabeth Alma Pauline Berger Bearing devices
US2915365A (en) 1954-06-28 1959-12-01 Pechiney Prod Chimiques Sa Method of preparing activated alumina from commercial alpha alumina trihydrate
US3130007A (en) 1961-05-12 1964-04-21 Union Carbide Corp Crystalline zeolite y
US3862900A (en) 1973-04-09 1975-01-28 Phillips Petroleum Co Removal of chemically combined chlorine and other impurities from hydrocarbons
US4503023A (en) 1979-08-14 1985-03-05 Union Carbide Corporation Silicon substituted zeolite compositions and process for preparing same
US4789457A (en) * 1985-06-03 1988-12-06 Mobil Oil Corporation Production of high octane gasoline by hydrocracking catalytic cracking products
US4762537A (en) * 1985-11-07 1988-08-09 Aluminum Company Of America Adsorbent for HCl comprising alumina and acid-treated Y zeolite
US4955468A (en) * 1989-09-08 1990-09-11 Phillips Petroleum Company Separation of hydrocarbon mixtures
US5620589A (en) 1994-12-30 1997-04-15 Mobil Oil Corporation Chemically active vapor/liquid separator
CH695290A5 (de) 2000-12-08 2006-03-15 Uop Llc Adsorbentien fuer die Reinigung von Kohlenwasserstoffstroemen.
US6743745B2 (en) * 2002-01-22 2004-06-01 Zeochem Process for production of molecular sieve adsorbent blends
FR2930559B1 (fr) * 2008-04-25 2011-10-14 Inst Francais Du Petrole Elimination de composes chlores dans les coupes hydrocarbonees
CN101724435B (zh) * 2008-10-31 2014-04-30 中国石油化工股份有限公司 一种油品或气体的脱氯方法
US8551328B2 (en) 2011-01-20 2013-10-08 Basf Corporation Organic chloride adsorbent
CN102676207B (zh) * 2011-03-10 2014-12-03 中国石油化工股份有限公司 催化重整反应产物的脱氯方法
US8557028B2 (en) * 2011-03-31 2013-10-15 Uop Llc Binderless zeolitic adsorbents, methods for producing binderless zeolitic adsorbents, and adsorptive separation processes using the binderless zeolitic adsorbents
GB201116801D0 (en) * 2011-09-29 2011-11-09 Johnson Matthey Plc Purification process
CN103611495B (zh) * 2013-12-16 2015-10-28 上海绿强新材料有限公司 一种脱除含烃物流中有机氯化物的吸附剂及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2598354B2 (ja) 1990-04-06 1997-04-09 エクソン・ケミカル・パテンツ・インク 有機塩化物の除去
JP2002253959A (ja) 2000-12-08 2002-09-10 Uop Llc 炭化水素ストリーム精製用合成吸着剤
US20020147377A1 (en) * 2000-12-08 2002-10-10 Kanazirev Vladislav I. Composite adsorbents for purifying hydrocarbon streams

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