KR102318324B1 - Flexible process for enhancing steam cracker and platforming feedstocks - Google Patents
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Abstract
경질 올레핀의 수율을 증가시키거나 또는 탄화수소 공급 원료로부터 휘발유 블렌딩 풀로 가는 탄화수소 성분을 증가시키기 위해 이동시키는 방법이 제시된다. 상기 방법은 나프타 공급 원료를, 분해 유닛에서 더욱 용이하게 가공되는 제1 스트림 내 성분 및 리포밍 유닛에서 더욱 용이하게 가공되는 제2 스트림 내 성분으로 분리하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 분해 스트림으로부터 리포밍 스트림으로 성분을 전환시키고 리포밍 스트림으로부터 분해 스트림으로 성분을 전환시키는 능력을 포함한다.Methods are provided for either increasing the yield of light olefins or shifting the hydrocarbon component from a hydrocarbon feedstock to a gasoline blending pool. The method includes separating the naphtha feedstock into a component in a first stream that is more readily processed in a cracking unit and a component in a second stream that is more readily processed in a reforming unit. The method includes the ability to convert a component from a cracking stream to a reforming stream and converting a component from a reforming stream to a cracking stream.
Description
우선권의 진술STATEMENT OF PRIORITY
본 출원은 그 내용을 전체적으로 본 명세서에서 참고로 인용하는, 2013년 8월 7일 출원된 미국 가출원 제61/863,019호의 이익을 청구하는, 2014년 4월 24일 출원된 미국 출원 제14/260,812호의 우선권을 청구한다.This application claims the benefit of U.S. Provisional Application No. 61/863,019, filed on August 7, 2013, the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety, of U.S. Application Serial No. 14/260,812, filed April 24, 2014; claim priority.
발명의 분야field of invention
본 발명은 더 중질인 탄화수소 스트림으로부터 방향족을 제조하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 이 방법은 탄화수소 공급 원료로부터 방향족 및 경질 올레핀을 제조하는 수율 및 유연성의 증가를 제공한다.The present invention relates to a process and system for the production of aromatics from heavier hydrocarbon streams. Specifically, this process provides increased yield and flexibility for producing aromatics and light olefins from hydrocarbon feedstocks.
석유 원재료의 리포밍(reforming)은 유용한 생성물의 제조를 위한 중요한 공정이다. 하나의 중요한 공정은, 휘발유의 제조에서의 나프타 공급 스트림의 제조 및 나프타의 옥탄가의 업그레이드와 같은 자동차 연료용 탄화수소의 분리 및 업그레이드이다. 그러나, 원석유 공급원으로부터의 탄화수소 공급 스트림은 플라스틱, 세제 및 다른 제품의 제조에 사용하기 위한 유용한 화학적 전구체의 생성을 포함한다.Reforming of petroleum raw materials is an important process for the production of useful products. One important process is the separation and upgrading of hydrocarbons for automotive fuels, such as the production of naphtha feedstreams in the production of gasoline and the upgrading of the octane number of naphtha. However, hydrocarbon feedstreams from crude oil sources include the production of useful chemical precursors for use in the manufacture of plastics, detergents and other products.
휘발유의 업그레이드는 중요한 공정이며, 옥탄가를 증가시키기 위한 나프타 공급 스트림의 전환율의 개선이 미국 특허 제3,729,409호; 제3,753,891호; 제3,767,568호; 제4,839,024호; 제4,882,040호; 및 제5,242,576호에 제시되어 있다. 이들 공정은 옥탄가 향상, 특히 휘발유의 방향족 함량의 향상을 위한 다양한 수단을 수반한다.Gasoline upgrading is an important process, and improvements in conversion of naphtha feedstreams to increase octane number are described in US Pat. Nos. 3,729,409; 3,753,891; 3,767,568; 4,839,024; 4,882,040; and 5,242,576. These processes involve various means for improving the octane number, especially the aromatic content of gasoline.
공정은 저비점 탄화수소를 위한 단금속 촉매 또는 비산성 촉매 및 고비점 탄화수소를 위한 이금속 촉매와 같은 상이한 촉매를 사용하는 공급물의 분할 및 몇 가지 리포머(reformer)의 조작을 포함한다. 다른 개선은 미국 특허 제4,677,094호; 제6,809,061호; 및 제7,799,729호에 제시된 바의 새로운 촉매를 포함한다. 그러나, 이들 특허에 제시된 방법 및 촉매에는 비용의 상당한 증가를 수반할 수 있다는 한계가 있다.The process involves splitting the feed and operating several reformers using different catalysts such as monometal catalysts or non-acid catalysts for low boiling hydrocarbons and bimetal catalysts for high boiling hydrocarbons. Other improvements are described in US Pat. Nos. 4,677,094; 6,809,061; and new catalysts as set forth in No. 7,799,729. However, the methods and catalysts presented in these patents have limitations that may entail a significant increase in cost.
경질 올레핀은 통상적으로 증기 또는 접촉 분해의 공정을 통해 제조되어 왔으며, 에틸렌 및 프로필렌을 포함한다. 경질 올레핀은 또한 휘발유와 동일한 공급 원료로부터 유래된다. 한정된 이용 가능성 및 석유 공급원의 고비용으로 인해, 이러한 석유 공급원으로부터 경질 올레핀을 제조하는 비용은 꾸준히 증가하고 있다. 경질 올레핀 및 휘발유 풀(pool)용 공급 원료 내 성분을 이동(shifting)시키는 능력은 제조자들로 하여금 가장 중요한 생산 라인을 경제적으로 선택 가능하게 하고, 효율적인 방식으로 탄화수소 성분의 일부를 이동 가능하게 한다.Light olefins have conventionally been produced via processes of steam or catalytic cracking and include ethylene and propylene. Light olefins are also derived from the same feedstock as gasoline. Due to limited availability and high cost of petroleum sources, the cost of producing light olefins from such petroleum sources is steadily increasing. The ability to shift components in feedstocks for light olefins and gasoline pools allows manufacturers to economically select the most important production lines and to shift some of the hydrocarbon components in an efficient manner.
나프타의 가공에서 경질 올레핀, 리포메이트(reformate)의 수율을 개선하고 유연성을 제공하는 방법이 제시된다. 본 발명의 제1 구체예는 경질 올레핀 및 리포메이트 수율을 증가시키는 방법으로서, 탄화수소 공급 스트림의 제1 부분을 분별 컬럼에 통과시켜 C6 화합물 및 더 경질인 성분을 포함하는 오버헤드 스트림, 및 더 중질인 탄화수소를 포함하는 바텀 스트림을 생성시키는 단계; 오버헤드 스트림을 분해 유닛에 통과시키는 단계; 바텀 스트림을 분리 유닛에 통과시켜 노말(normal) 탄화수소를 포함하는 추출물 스트림 및 비노말(non-normal) 탄화수소를 포함하는 라피네이트 스트림을 생성시키는 단계; 및 추출물 스트림을 분해 유닛에 통과시켜 경질 올레핀을 생성시키는 단계를 포함하는 방법이다.A method for improving the yield and providing flexibility of reformate, a light olefin, in the processing of naphtha is presented. A first embodiment of the present invention is a process for increasing light olefins and reformate yields, wherein a first portion of a hydrocarbon feed stream is passed through a fractionation column to an overhead stream comprising C6 compounds and lighter components, and a heavier generating a bottom stream comprising phosphorus hydrocarbons; passing the overhead stream through a cracking unit; passing the bottom stream through a separation unit to produce an extract stream comprising normal hydrocarbons and a raffinate stream comprising non-normal hydrocarbons; and passing the extract stream through a cracking unit to produce light olefins.
본 발명의 제2 구체예는 경질 올레핀 수율을 증가시키는 방법으로서, 탄화수소 스트림을 분별 컬럼에 통과시켜 nC4 및 더 경질인 탄화수소를 포함하는 제1 오버헤드 스트림 및 C5 및 더 중질인 탄화수소를 포함하는 제1 바텀 스트림을 생성시키는 단계; 제1 바텀 스트림을 분리 유닛에 통과시켜 노말 탄화수소를 포함하는 추출물 스트림 및 비노말 탄화수소를 포함하는 라피네이트 스트림을 생성시키는 단계; 라피네이트 스트림을 리포밍 유닛에 통과시켜 리포메이트 스트림을 생성시키는 단계; 및 추출물 스트림을 분해 유닛에 통과시켜 경질 올레핀을 생성시키는 단계를 포함하는 방법이다. 본 발명의 구체예는 라피네이트 스트림을 라피네이트 분리 시스템에 통과시켜 C5 및 C6 탄화수소를 포함하는 제2 오버헤드 스트림, C7 및 더 중질인 알칸을 포함하는 중간 스트림, 및 C6 및 더 중질인 방향족 및 나프텐, 및 탈착제를 포함하는 제2 바텀 스트림을 생성시키는 단계를 더 포함하는, 본 단락의 이전 구체예 내지 본 단락의 제2 구체예 중 하나, 어느 것 또는 모든 것이다.A second embodiment of the present invention is a process for increasing light olefins yield, wherein a hydrocarbon stream is passed through a fractionation column to provide a first overhead stream comprising nC4 and lighter hydrocarbons and a second overhead stream comprising C5 and heavier hydrocarbons. 1 generating a bottom stream; passing the first bottom stream through a separation unit to produce an extract stream comprising normal hydrocarbons and a raffinate stream comprising non-normal hydrocarbons; passing the raffinate stream through a reforming unit to produce a reformate stream; and passing the extract stream through a cracking unit to produce light olefins. Embodiments of the present invention pass a raffinate stream through a raffinate separation system to provide a second overhead stream comprising C5 and C6 hydrocarbons, an intermediate stream comprising C7 and heavier alkanes, and C6 and heavier aromatics and any, any, or all of the previous embodiments of this paragraph through the second embodiments of this paragraph, further comprising generating a second bottom stream comprising naphthenes and a desorbent.
본 발명의 제3 구체예는 휘발유 제조에서의 유연성을 제공하는 방법으로서, 탄화수소 스트림을 분별 컬럼에 통과시켜 nC4 및 더 경질인 탄화수소를 포함하는 제1 오버헤드 스트림 및 C5 및 더 중질인 탄화수소를 포함하는 제1 바텀 스트림을 생성시키는 단계; 제1 바텀 스트림을 수소화 유닛에 통과시켜 아세틸렌, 디올레핀, 황 및 질소 함량이 감소된 처리된 바텀 스트림을 생성시키는 단계; 처리된 바텀 스트림을 분리 유닛에 통과시켜 노말 탄화수소를 포함하는 추출물 스트림 및 비노말 탄화수소를 포함하는 라피네이트 스트림을 생성시키는 단계; 라피네이트 스트림을 리포밍 유닛에 통과시켜 리포메이트 스트림을 생성시키는 단계; 및 추출물 스트림의 일부를 분해 유닛에 통과시켜 경질 올레핀을 생성시키는 단계를 포함하는 방법이다. 본 발명의 구체예는 추출물 스트림을 추출물 분리 시스템에 통과시켜 C5 및 C6 노말 알칸을 포함하는 제2 오버헤드 스트림, C7 및 더 중질인 노말 알칸을 포함하는 중간 스트림, 및 탈착제를 포함하는 제2 바텀 스트림을 생성시키는 단계를 더 포함하는, 본 단락의 이전 구체예 내지 본 단락의 제3 구체예 중 하나, 어느 것 또는 모든 것이다.A third embodiment of the present invention is a process for providing flexibility in gasoline production, wherein the hydrocarbon stream is passed through a fractionation column to include a first overhead stream comprising nC4 and lighter hydrocarbons and C5 and heavier hydrocarbons. generating a first bottom stream to passing the first bottom stream through a hydrogenation unit to produce a treated bottom stream with reduced acetylene, diolefin, sulfur and nitrogen content; passing the treated bottom stream through a separation unit to produce an extract stream comprising normal hydrocarbons and a raffinate stream comprising non-normal hydrocarbons; passing the raffinate stream through a reforming unit to produce a reformate stream; and passing a portion of the extract stream through a cracking unit to produce light olefins. Embodiments of the present invention pass an extract stream through an extract separation system to provide a second overhead stream comprising C5 and C6 normal alkanes, an intermediate stream comprising C7 and heavier normal alkanes, and a second comprising desorbent one, any or all of the previous embodiments of this paragraph through the third embodiments of this paragraph, further comprising generating a bottom stream.
일구체예에서, 상기 방법은 C5-C6 스트림을 전환시키기 위한 이성체화 유닛의 사용을 포함한다. 이성체화 유닛은 경질 올레핀의 수율을 증가시키기 위해 iC5-iC6 스트림을 iC5-iC6 및 노말 C5 및 C6 성분의 혼합물로 전환시키는 데에 사용될 수 있다. 대안에서, 휘발유 풀에 대한 수율을 증가시키기 위해, nC5-nC6의 스트림을 이성체화 유닛을 통과시켜 스트림을 iC5-iC6 및 노말 C5 및 C6 성분의 혼합물로 전환시킬 수 있다.In one embodiment, the method comprises the use of an isomerization unit to convert a C5-C6 stream. The isomerization unit can be used to convert the iC5-iC6 stream to a mixture of iC5-iC6 and normal C5 and C6 components to increase the yield of light olefins. Alternatively, to increase the yield for the gasoline pool, a stream of nC5-nC6 may be passed through an isomerization unit to convert the stream to a mixture of iC5-iC6 and normal C5 and C6 components.
본 발명의 다른 목적, 이점 및 적용은 하기 상세한 설명 및 도면으로부터 당업계의 숙련자에게 명백해질 것이다.Other objects, advantages and applications of the present invention will become apparent to those skilled in the art from the following detailed description and drawings.
도 1은 분해 유닛으로의 공급물과 리포밍 유닛으로의 공급물 사이에 나프타 스트림을 분할하는 공정을 도시하는 기본 케이스이고;
도 2은 경질 올레핀 수율을 증가시키기 위한 나프타 분할기 바텀 스트림의 분리를 도시하는 구체예이며;
도 3은 경질 올레핀 수율을 증가시키기 위한, 이성체화를 이용하는 나프타 분할기 바텀 스트림의 분리를 도시하는 구체예이고;
도 4는 휘발유 블렌딩 풀 수율을 증가시키기 위한, 이성체화를 이용하는 나프타 분할기 바텀 스트림의 분리를 도시하는 구체예이다.1 is a basic case illustrating a process for splitting a naphtha stream between a feed to a cracking unit and a feed to a reforming unit;
2 is an embodiment illustrating separation of a naphtha splitter bottom stream to increase light olefin yield;
3 is an embodiment illustrating separation of a naphtha splitter bottom stream using isomerization to increase light olefin yields;
4 is an embodiment illustrating the separation of a naphtha splitter bottom stream using isomerization to increase gasoline blending pool yield.
경질 올레핀의 수율을 증가시키거나 또는 탄화수소 공급 원료로부터 휘발유 블렌딩 풀로 가는 탄화수소 성분을 증가시키기 위해 이동시키는 방법이 제시된다. 상기 방법은 나프타 공급 원료를, 분해 유닛에서 더욱 용이하게 가공되는 제1 스트림 또는 분해 유닛 스트림 내 성분, 및 리포밍 유닛에서 더욱 용이하게 가공되는 제2 스트림 또는 리포밍 유닛 공급 스트림 내 성분으로 분리하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 분해 스트림으로부터 리포밍 스트림으로 성분을 전환시키고 리포밍 스트림으로부터 분해 스트림으로 성분을 전환시키는 능력을 포함한다.Methods are provided for either increasing the yield of light olefins or shifting the hydrocarbon component from a hydrocarbon feedstock to a gasoline blending pool. The method comprises separating a naphtha feedstock into a component in a first stream or cracking unit stream that is more readily processed in a cracking unit, and a second stream or component in a reforming unit feedstream that is more readily processed in a reforming unit. includes steps. The method includes the ability to convert a component from a cracking stream to a reforming stream and converting a component from a reforming stream to a cracking stream.
나프타 공급 스트림의 가공은 경질 올레핀의 제조, 및 방향족 컴플렉스에 통과시킬 방향족 화합물을 생성시키기 위한 휘발유 블렌딩 풀 또는 리포밍 성분용 탄화수소 성분을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같은 기본 공정은 나프타 공급 스트림을 2가지 부분인 제2 부분(6) 및 제1 부분(8)으로 분할하는 것을 포함한다. 제2 부분의 양은 생성물의 선택에 따라 0만큼 적을 수 있거나, 또는 모든 나프타 공급 스트림을 포함할 수 있다. 제2 부분(6)을 분해 유닛(20)에 통과시켜 경질 올레핀을 갖는 공정 스트림(22)을 생성시킨다. 경질 올레핀은 에틸렌 및 프로필렌을 포함한다. 나프타 공급 스트림의 제1 부분(8)을 나프타 분할기(10)에 통과시켜 오버헤드 스트림(12) 및 바텀 스트림(14)을 생성시킨다. 오버헤드 스트림(12)은 나프타 공급 스트림 내 C6 및 더 경질인 성분을 포함한다. 바텀 스트림(14)은 나프타 공급 스트림 내 C6 및 더 중질인 성분을 포함한다. 더 중질인 성분에 대한 통상적인 범위는 C5 내지 C11 탄화수소이다. 분할기(10)는 탄화수소 성분의 상대적인 비점을 기준으로 작동되며, 분할기 오버헤드 스트림(12)은 메틸 시클로펜탄(MCP) 이하의 비점을 갖는 성분을 포함할 수 있다. C4 및 더 경질인 성분을 포함하는 오버헤드 스트림(12)과 C5 및 더 중질인 성분을 포함하는 바텀 스트림(14)을 갖기 위해 조작 조건을 변경하는 것을 포함하여, 소정 오버헤드 조성의 조정을 위해 조작 조건을 변경할 수 있다. 오버헤드 스트림(12)을 분해 유닛(20)에 통과시킨다. 바텀 스트림(14)을 수소 처리 유닛(30)에 통과시켜 처리된 스트림(32)을 생성시킨다. 처리된 스트림(32)을 리포밍 유닛(40)에 통과시켜 방향족 함량이 증가된 리포메이트 스트림(42)을 생성시킨다.Processing of the naphtha feedstream can be used to produce light olefins and to provide a hydrocarbon component for a gasoline blending pool or reforming component to produce aromatics for passage through the aromatics complex. The basic process as shown in FIG. 1 involves splitting the naphtha feed stream into two parts, a second part ( 6 ) and a first part ( 8 ). The amount of the second portion may be as little as zero, depending on the choice of product, or may include all of the naphtha feedstream. A second portion (6) is passed through a cracking unit (20) to produce a process stream (22) having light olefins. Light olefins include ethylene and propylene. A first portion (8) of the naphtha feed stream is passed through a naphtha splitter (10) to produce an overhead stream (12) and a bottom stream (14).
탄화수소 스트림 중 노말 성분은 더욱 용이하게 분해되어 비노말 성분보다 경질인 올레핀을 형성시킨다. 노말 성분도 비노말 성분보다 방향족으로 리포밍하기가 더욱 어렵다. 또한, 분지형 파라핀은 노말 성분에 비해 휘발유 블렌딩 풀에 바람직한 성분이다. 상이한 스트림을 적절한 하류 가공 유닛에 통과시키는 것과 조합된 노말 및 비노말 성분의 분리는 나프타의 분해 및 리포밍의 유연성 및 경제성을 개선한다. 노말 성분을 비노말 성분으로 전환시키는 능력은 분해 유닛으로 공급된 스트림으로부터 휘발유 성분을 생성시키기 위한 스트림으로의 탄화수소 성분을 이동 가능하게 한다.The normal component in the hydrocarbon stream is more readily decomposed to form olefins that are lighter than the non-normal component. Normal components are more difficult to reform into aromatics than non-normal components. In addition, branched paraffin is a preferred component for gasoline blending pools compared to the normal component. Separation of normal and non-normal components combined with passing different streams through appropriate downstream processing units improves the flexibility and economics of cracking and reforming naphtha. The ability to convert normal components to non-normal components enables the movement of hydrocarbon components from the stream fed to the cracking unit into a stream for producing gasoline components.
일구체예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 방법은 경질 올레핀 및 리포메이트 수율을 증가시키기 위한 것이다. 상기 방법은 탄화수소 공급 스트림의 제1 부분(8)을 분별 컬럼(10)에 통과시켜서 C6 및 더 경질인 성분을 포함하는 오버헤드 스트림(12), 및 더 중질인 성분을 포함하는 바텀 스트림(14)을 생성시키는 단계를 포함한다. 오버헤드 스트림(12)을 분해 유닛(20)에 통과시켜 경질 올레핀을 포함하는 공정 스트림(22)을 생성시킨다. 바텀 스트림(14)을 수소 처리 유닛(30)에 통과시켜 처리된 바텀 스트림(32)을 생성시킨다. 수소 처리 유닛(30)은 하류 촉매 및 흡착제를 보호하기 위해 불순물을 제거한다. 제거된 불순물은 황 화합물 및 질소 화합물을 포함한다. 또한, 아세틸렌 및 디올레핀과 같은 일부 수소화된 탄화수소 화합물이 존재할 수 있다. 이들은 더욱 반응성 있는 화합물이며, 이들 화합물의 수소화는 중합과 같은 하류 일부 부반응을 감소시킬 수 있다.In one embodiment, as shown in FIG. 2 , the method is for increasing light olefins and reformate yields. The process passes a first portion (8) of a hydrocarbon feed stream through a fractionation column (10) to an overhead stream (12) comprising C6 and lighter components, and a bottom stream (14) comprising heavier components. ) to create An overhead stream (12) is passed through a cracking unit (20) to produce a process stream (22) comprising light olefins. The
처리된 바텀 스트림(32)을 분리 유닛(50)에 통과시켜 추출물 스트림(52) 및 라피네이트 스트림(54)을 생성시킨다. 분리 유닛(50)은 바람직하게는 흡착 분리 유닛이고, 처리된 바텀 스트림으로부터 성분을 선택적으로 흡착하기 위해 흡착제를 포함한다. 일구체예에서, 비노말 성분을 제외하면서, 스트림(32)으로부터 노말 성분을 우선적으로 흡착하기 위해 흡착제를 선택한다. 추출물 스트림(52)은 C5 내지 C11 범위의 노말 탄화수소를 포함하고, 라피네이트 스트림(54)은 바텀 스트림으로부터의 비노말 성분을 포함한다. 비노말 성분은 분지쇄형 파라핀, 나프텐 및 방향족 화합물을 포함한다. 탄화수소 공급 스트림로부터의 경질 올레핀 수율을 증가시키기 위해 추출물 스트림(52)을 분해 유닛(20)에 통과시킨다. 일구체예에서, 탄화수소 공급 스트림은 나프타 공급 스트림이다. 나프타 공급 스트림에 의해 본 구체예를 예시하지만, 공정은 나프타 공급 스트림에 한정되지 않으며, 나프타 공급 스트림과 중복되는 조성을 갖는 임의의 공급 스트림을 포함할 수 있다. 나프타 공급 스트림에 있어서, 분해 유닛(20)은 나프타 증기 분해 유닛일 수 있다.The treated bottom stream (32) is passed through a separation unit (50) to produce an extract stream (52) and a raffinate stream (54).
일구체예에서, 상기 방법은 라피네이트 스트림(54)을 리포밍 유닛(40)에 통과시켜 방향족 함량이 증가된 리포메이트 스트림(42)을 생성시키는 단계를 더 포함한다.In one embodiment, the method further comprises passing the
상기 방법은 탄화수소 공급 스트림의 제2 부분(6)을 분해 유닛(20)에 통과시키는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further comprise passing a second portion (6) of the hydrocarbon feed stream through a cracking unit (20).
에틸렌 및 프로필렌의 생성을 위한 나프타의 사용은 일반적이다. 노말 파라핀, n-파라핀이 비노말 파라핀에 비해 분해가 비교적 용이하여 선호됨은 공지되어 있다. 마찬가지로, 휘발유 블렌딩 풀의 일부로서 또는 방향족 컴플렉스에 사용될 수 있는 방향족 화합물을 생성시키기 위한 리포밍을 위한 공급 원료로서 나프타가 사용된다. 비노말 파라핀도 휘발유 블렌딩 풀에 또는 리포밍에 유용한 성분이다. 경질 올레핀의 제조를 위해 또는 휘발유 또는 방향족의 제조를 위해 나프타 공급 원료를 전환시키는 능력을 향상시키면 정제소의 경제성을 향상시킬 수 있다.The use of naphtha for the production of ethylene and propylene is common. It is known that normal paraffin and n-paraffin are preferred because they are relatively easy to decompose compared to non-normal paraffin. Likewise, naphtha is used as part of a gasoline blending pool or as a feedstock for reforming to produce aromatics that can be used in an aromatics complex. Non-normal paraffin is also a useful ingredient in gasoline blending pools or reforming. Improving the ability to convert naphtha feedstocks for the production of light olefins or for the production of gasoline or aromatics can improve the economics of refineries.
일구체예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 방법은 경질 올레핀 수율의 향상을 제공한다. 상기 방법은 탄화수소 공급 스트림(8)을 분별 유닛(10)에 통과시키는 단계를 포함한다. 분별 유닛(10)은 C4 및 더 경질인 탄화수소 성분을 포함하는 오버헤드 스트림(12), 및 C5 및 더 중질인 성분을 포함하는 바텀 스트림(14)을 생성시킨다. 오버헤드 스트림(12)을 분해 유닛(20)에 통과시켜 경질 올레핀을 갖는 공정 스트림(22)을 생성시킨다. 바텀 스트림(14)을 수소 처리 유닛(30)에 통과시켜 처리된 바텀 스트림(32)을 생성시킨다. 처리된 바텀 스트림(32)을 분리 유닛(50)에 통과시켜 노말 탄화수소를 포함하는 추출물 스트림(52) 및 비노말 탄화수소를 포함하는 라피네이트 스트림(54)을 생성시킨다. 비노말 탄화수소는 분지쇄형 파라핀, 나프텐 및 방향족을 포함한다. 추출물 스트림(52)을 분해 유닛(20)에 통과시킨다.In one embodiment, as shown in FIG. 3 , the method provides an improvement in light olefin yield. The process comprises passing a hydrocarbon feed stream (8) through a fractionation unit (10).
라피네이트 스트림(54)을 라피네이트 분리 시스템(60)에 통과시키고, 라피네이트 오버헤드 스트림(62), 중간 라피네이트 스트림(64) 및 라피네이트 바텀 스트림(66)을 생성시킨다. 분리 유닛(50)은 흡착 분리 시스템을 포함하며, 흡착 분리 공정에서의 작용 유체로서의 탈착제의 사용을 포함한다. 라피네이트 바텀 스트림(66)은 탈착제를 포함하며, 분리 유닛(50)에 다시 리사이클링시킨다. 중간 라피네이트 스트림은 라피네이트 스트림 내 비노말 C7 내지 C11 파라핀, 및 C6 내지 C11 방향족 및 나프텐 성분을 포함한다. 라피네이트 오버헤드 스트림(62)은 라피네이트 스트림으로부터의 iC5 및 iC6 성분을 포함한다.
라피네이트 오버헤드 스트림(62)을 이성체화 유닛(70)에 통과시켜 이성체(isomerate) 스트림(72)을 생성시킨다. 이성체화 유닛(70)은 탄화수소 성분의 혼합물을 받아들이고 이 성분을 이성체화하여 이성체 스트림(72)을 위한 새로운 조성물을 생성시키는 접촉 반응기를 포함한다. 이성체화 공정은 분지쇄형 파라핀을 노말 파라핀으로 전환시킬 수 있거나, 또는 노말 파라핀을 분지쇄형 파라핀으로 전환시키는 데에 사용될 수 있다. 이 구체예에서, 이성체화 유닛으로 가는 공급물은 분지쇄형 파라핀으로 이루어져 있고, 분지쇄형 및 노말 파라핀의 혼합물을 생성할 것이다. 이성체 스트림(72)을 분리 유닛(50)에 통과시킨다. 이 구체예는 생성되는 노말 파라핀의 양을 증가시키고, 분해 유닛(20)으로 가는 공급물을 증가시킨다. 분해 유닛으로 가는 노말 파라핀의 공급물의 증가는 분해 공정 스트림(22)을 위해 생성되는 경질 올레핀의 양을 증가시킨다.The raffinate
일구체예에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 방법은 휘발유 제조를 증가시키거나 또는 방향족 제조를 증가시키는 유연성을 제공한다. 상기 방법은 탄화수소 공급 스트림(8)을 분별 유닛(10)에 통과시키는 단계를 포함한다. 분별 유닛(10)은 C4 및 더 경질인 탄화수소 성분을 포함하는 오버헤드 스트림(12), 및 C5 및 더 중질인 성분을 포함하는 바텀 스트림(14)을 생성시킨다. 오버헤드 스트림(12)을 분해 유닛(20)에 통과시켜 경질 올레핀을 갖는 공정 스트림(22)을 생성시킨다. 바텀 스트림(14)을 수소 처리 유닛(30)에 통과시켜 처리된 바텀 스트림(32)을 생성시킨다. 처리된 바텀 스트림(32)을 분리 유닛(50)에 통과시켜 노말 탄화수소를 포함하는 추출물 스트림(52) 및 비노말 탄화수소를 포함하는 라피네이트 스트림(54)을 생성시킨다. 비노말 탄화수소는 분지쇄형 파라핀 및 올레핀, 나프텐 및 방향족을 포함한다.In one embodiment, as shown in FIG. 4 , the method provides the flexibility to increase gasoline production or increase aromatics production. The process comprises passing a hydrocarbon feed stream (8) through a fractionation unit (10).
라피네이트 스트림(54)을 라피네이트 분리 시스템(60)에 통과시키고, 라피네이트 오버헤드 스트림(62), 중간 라피네이트 스트림(64) 및 라피네이트 바텀 스트림(66)을 생성시킨다. 분리 유닛(50)은 흡착 분리 시스템을 포함하며, 흡착 분리 공정에서의 작용 유체로서의 탈착제의 사용을 포함한다. 라피네이트 바텀 스트림(66)은 탈착제를 포함하며, 분리 유닛(50)에 다시 리사이클링시킨다. 중간 라피네이트 스트림은 라피네이트 스트림 내 비노말 C7 내지 C11 파라핀 및 C6 내지 C11 방향족 및 나프텐 성분을 포함한다. 라피네이트 오버헤드 스트림(62)은 나중에 휘발유 블렌딩 풀, 또는 다른 소정의 하류 공정에 통과되는 라피네이트 스트림 내 iC5 및 iC6 성분을 포함한다.
추출물 스트림(52)을 추출물 분리 시스템(80)에 통과시키고, 추출 오버헤드 스트림(82), 중간 추출물 스트림(84) 및 추출물 바텀 스트림(86)을 생성시킨다. 추출물 바텀 스트림(86)은 탈착제를 포함하며, 흡착 분리 유닛(50)으로 리사이클링시킨다. 추출물 중간 스트림(84)은 C7 내지 C11 노말 파라핀을 포함하며, 분해 유닛(20)에 통과시켜 경질 올레핀을 생성시킨다.The
추출물 오버헤드 스트림(82)은 nC5 및 nC6 파라핀을 포함하며, 이성체화 유닛(70)에 통과시켜 이성체화 공정 스트림(72)을 생성시킨다. 이성체화 공정 스트림(72)을 분리 유닛(10)에 통과시켜 노말 파라핀의 스트림을 노말 및 분지쇄형 파라핀의 혼합물로 전환시킨다. 이 구체예는 분지쇄형 파라핀의 양을 증가시키고, 분리 유닛(10)으로부터의 라피네이트의 양을 증가시킨다. 이는 iC5 및 iC6의 증가를 제공하고, 라피네이트 오버헤드 스트림(62)의 증가, 또는 휘발유 블렌딩 풀로 가는 공급물의 증가를 일으킨다.Extract
추출물 분리 시스템 및/또는 라피네이트 분리 시스템은 각각의 추출물 또는 라피네이트 스트림을 다수의 스트림으로 분리하기 위한 1 이상의 분리 컬럼을 포함할 수 있다. 추출물 분리 및/또는 라피네이트 분리 시스템에 대한 옵션은 분리벽 컬럼 또는 탄화수소 스트림의 분리를 위한 다른 수단을 포함한다.The extract separation system and/or the raffinate separation system may comprise one or more separation columns for separating each extract or raffinate stream into a plurality of streams. Options for extract separation and/or raffinate separation systems include dividing wall columns or other means for separation of hydrocarbon streams.
하기 결과에서 분리 유닛(10)의 추가로 노말 함량 및 방향족 함량의 실질적인 증가가 있었음을 알 수 있다. 이는 분해를 위한 경질 올레핀을 증가를 촉진한다. 이성체화의 추가는 또한, 노말 및 방향족을 증가시킬 수 있음을 보여준다. 이는 기존 설비의 유용한 향상을 제공한다.It can be seen from the following results that there was a substantial increase in the normal content and the aromatic content with the addition of the
케이스 1은 직류(straight run) 나프타가 최소 제조로 증기 분해기에 공급되는, 오늘날 산업에서 사용되는 표준 가공의 비교를 제공한다. 직류 나프타를 개별 나프타 스트림으로부터의 경질 말단과 합할 수 있는데, 이것이 접촉 리포밍 유닛을 위한 공정이다. 나프타 중 노말은 통상적으로 15 중량% 내지 30 중량% 범위이다. 분리 유닛의 추가로, 분리가 케이스 2에 나타난 바와 같이 분해 유닛으로 가는 공급물용 노말의 양을 증가시킬 수 있다. 이성체화 유닛의 추가가 분해 유닛 및 리포밍 유닛으로 가는 공급물의 품질의 추가의 개선을 가능하게 한다. 리포밍 유닛로 가는 공급물의 품질(N+2A, 또는 방향족 포텐셜)은, 이 처리가 리포밍 유닛으로부터의 수율을 개선시킴을 보여준다.Case 1 provides a comparison of the standard processing used in industry today, in which straight run naphtha is fed to a steam cracker with minimal production. Direct current naphtha can be combined with the light ends from individual naphtha streams, which is a process for a catalytic reforming unit. The normal in the naphtha is typically in the range of 15% to 30% by weight. With the addition of a separation unit, separation can increase the amount of normal for the feed to the cracking unit as shown in case 2 . The addition of the isomerization unit enables further improvement of the quality of the feed to the digestion unit and reforming unit. The quality of the feed to the reforming unit (N+2A, or aromatic potential) shows that this treatment improves the yield from the reforming unit.
이성체화 유닛의 추가는 또한 플랜트 조작자로 하여금 분해 유닛 또는 리포밍 유닛으로 가는 공급물을 제어 가능하게 하지만 탄화수소의 품질을 변화시킴으로써 추가의 유연성을 가능하게 한다. 이성체화 유닛은 iC5 및 iC6 형태의 분지쇄형 파라핀의 양 또는 노말의 양을 증가 가능하게 한다.The addition of an isomerization unit also allows the plant operator to control the feed to the cracking unit or reforming unit, but allows additional flexibility by varying the quality of the hydrocarbons. The isomerization unit makes it possible to increase the amount of iC5 and iC6 forms of branched chain paraffin or the amount of normal.
현재 고려되는 바람직한 구체예를 이용하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 개시된 구체예에 한정되지 않으며, 첨부 청구범위에 포함되는 다양한 변경 및 등가 구성을 커버하고자 함을 이해해야 한다.While the present invention has been described using the presently contemplated preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is intended to cover various modifications and equivalent arrangements covered by the appended claims.
Claims (10)
탄화수소 공급 스트림의 제1 부분을 분별 컬럼에 통과시켜 C6 화합물 및 더 경질인 성분을 포함하는 오버헤드 스트림, 및 더 중질인 탄화수소를 포함하는 바텀 스트림을 생성시키는 단계;
오버헤드 스트림을 분해 유닛에 통과시키는 단계;
바텀 스트림을 분리 유닛에 통과시켜 노말 탄화수소를 포함하는 추출물 스트림 및 비노말 탄화수소를 포함하는 라피네이트 스트림을 생성시키는 단계;
추출물 스트림을 분해 유닛에 통과시켜 경질 올레핀을 생성시키는 단계;
라피네이트 스트림을 리포밍 유닛에 통과시켜 방향족을 포함하는 리포메이트 스트림을 생성시키는 단계;
리포메이트 스트림을 리포메이트 분리 시스템에 통과시켜, C5 및 C6 탄화수소를 포함하는 제2 오버헤드 스트림, C7 및 더 중질인 알칸, C6 및 더 중질인 방향족 및 나프텐을 포함하는 중간 스트림, 및 탈착제를 포함하는 제2 바텀 스트림을 생성시키는 단계; 및
탈착제를 포함하는 제2 바텀 스트림을 분리 유닛에 리사이클링시키는 단계
를 포함하는 증가 방법.A method for increasing light olefin and reformate yields, comprising:
passing a first portion of the hydrocarbon feed stream through a fractionation column to produce an overhead stream comprising C6 compounds and lighter components, and a bottom stream comprising heavier hydrocarbons;
passing the overhead stream through a cracking unit;
passing the bottom stream through a separation unit to produce an extract stream comprising normal hydrocarbons and a raffinate stream comprising non-normal hydrocarbons;
passing the extract stream through a cracking unit to produce light olefins;
passing the raffinate stream through a reforming unit to produce a reformate stream comprising aromatics;
Passing the reformate stream through the reformate separation system, a second overhead stream comprising C5 and C6 hydrocarbons, an intermediate stream comprising C7 and heavier alkanes, C6 and heavier aromatics and naphthenes, and a desorbent generating a second bottom stream including; and
recycling the second bottom stream comprising the desorbent to the separation unit;
An increase method comprising a.
바텀 스트림을 수소 처리 유닛에 통과시켜 처리된 바텀 스트림을 생성시키는 단계; 및
처리된 바텀 스트림을 분리 유닛에 통과시키는 단계
를 더 포함하는 증가 방법.According to claim 1,
passing the bottom stream through a hydrogen treatment unit to produce a treated bottom stream; and
passing the treated bottom stream through a separation unit;
An increase method further comprising a.
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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