KR102355362B1 - 탄화수소 혼합물의 분리 방법, 분리 시스템 및 수증기 분해 시스템 - Google Patents

탄화수소 혼합물의 분리 방법, 분리 시스템 및 수증기 분해 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적어도 일부는 수증기 분해(10)에 의해 얻어지고, 에탄 및 에틸렌을 포함하고, 하나, 둘 및 세 개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소를 함유하는 탄화수소 혼합물 (C)의 분리 방법에 있어서, 상기 방법은, 탄화수소 혼합물 (C)로부터 다른 성분들을 적어도 일부 분리 제거하여 탄화수소 혼합물 (C)에 함유되었던 둘 이하의 탄소 원자를 갖는 탄화수소가 현저한 부분 또는 탄화수소 혼합물 (C)에 함유되었던 둘 이상의 탄소 원자를 갖는 탄화수소가 현저한 부분인 첫 번째 분획 (C2+, C2-)을 먼저 얻고, 첫 번째 분획 (C2+, C2-)으로부터 다른 분획들(C1, C2, C2H4, C3+, C2H6)을 후속으로 얻으며, 첫 번째 분획(C2+, C2-)에서의 에탄 함량이 25% 이하로 감소하고, 에탄을 함유하는 분획(R, S)에서 두 개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소의 함량이 낮거나 없어지도록, 에탄을 함유하는 분획(R, S)이, 탄화수소 혼합물 (C)로부터 다른 성분들의 적어도 일부의 분리와 병행하여 또는 그 분리의 하부 스트리임으로 분리제거되는 것을 특징으로 하는 방법에 관한 것이다. 본 발명 은 또한 분리 시스템(30), 수증기 분해 시스템 및 수증기 분해 시스템의 장착 방법에 관한 것이다.

Description

탄화수소 혼합물의 분리 방법, 분리 시스템 및 수증기 분해 시스템{METHOD FOR SEPARATING A HYDROCARBON MIXTURE, SEPARATING PLANT AND STEAM CRACKING PLANT}
본 발명은 특허청구범위 독립항의 전제부인, 탄화수소 혼합물의 분리 방법에 관한 것이다.
탄화수소를 수증기 분해하는 방법 및 장치는 예를 들어 다음과 같은 문헌에 알려져 있다 "Ethylene", Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2007년 4월 15일 온라인 발표, DOI 10.1002/14356007.a10_045.pub2.
수증기 분해 방법은 상업적 규모의 관형 반응기에서 행해지며, 이 관형 반응기는 원칙적으로 다수의 탄화수소 및 탄화수소 혼합물, 에탄으로부터 가스 오일까지, 일반적으로 비점 600℃ 이하를 부하할 수 있다(노에 투입되는 재료로 알려짐). 반응 튜브 또는 반응 튜브 그룹은 동일한 또는 비슷한 분해 조건에서 조작되거나(하기 참조), 또는 완전히 균일한 분해 조건에서 임의로 평평한 반응기에서 조작되며, 하기에서 "분해로"를 나타낸다. 따라서, 본 명세서에서, 분해로는 동일 또는 비슷한 분해 조건에 노에 투입되는 재료를 노출하는 수증기 분해에 사용되는 구조적인 장치이다. 수증기 분해 시스템은 이런 형태의 분해로를 하나 이상 포함한다.
각 노에 투입되는 재료는, 분해로 또는 노에서, 적어도 일부는 수증기 분해 중에 반응하여 원(crude) 가스가 얻어진다. 도 1A 및 1B에 상세하게 도시된 바와 같이, 다수의 분해로에서 얻어진 가스를 모아, 일련의 후처리 단계로 보낸다. 이러한 후처리 단계는 초기에는 원 가스(crude gas)를 가공, 예를 들어 급냉, 냉각 및 건조하여, 분해된 가스를 얻는다. 종종 원 가스를 분해된 가스라고도 한다.
분해된 가스는 다양한 길이와 구조의 탄화수소를 포함하는 탄화수소 혼합물이다. 분해된 가스로부터 필요한 생성물을 얻기 위해, 분리가 행해져야 한다. 이러한 목적을 위해 다양한 방법이 알려져 있으며, 예를 들어 상기의 문헌 Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry "Ethylene"에 상세하게 게시되어 있다. 분해된 가스를 가공하는 방법은 예를 들어 미국특허등록 5,372,009 호 및 미국특허등록 5,361,589 호에도 게시되어 있다.
하기에 게시한 바와 같이, 수증기 분해 시스템에서 하나 이상의 분해로 투입되는 재료는 일반적으로 외부로부터 공급된 하나 이상의 신선한 재료(fresh charge)와 분해된 가스로부터 분리된 하나 이상의 재순환된 스트리임 또는 재순환된 분획으로 이루어진다.
분해된 가스의 조성은 각각 노에 투입되는 재료의 조성에 의존한다. 보다 에탄-풍부한 신선한 재료가 노에 투입되는 경우, 분해된 가스에도 더욱 많은 에탄을 포함하게 된다. 따라서, 나프타와 같은 저-에탄 탄화수소 혼합물보다는 에탄-풍부한 탄화수소 혼합물이 사용되는 경우 분해된 가스에 에탄 함량이 높아지게 된다.
그러나 경제적인 이유로 에탄-풍부한 탄화수소 혼합물을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 이들은 천연가스 제조 중에 천연가스 액체(NGLs) 형태로 다량 축적되고, 수증기 분해에 의해 유용한 생성물로 전환될 수 있다. 비교적 에탄이-풍부한 셰일 가스에도 분해에 의한 동일한 적용이 가능하다.
수증기 분해 시스템에서 나프타와 같은 에탄이 없는 신선한 재료를 가공하여 무시할 수 없는 양의 에탄을 포함하는 하나 이상의 신선한 재료로 전환하는 것은 쉽지 않다. 왜냐하면, 분해된 가스 중의 비교적 높은 에탄 함량은 후속의 분리 공정에서만 처리될 수 있고 상당한 추가의 장치 비용이 들게 된다.
예를 들어, 복수의 일련의 분리 장치가 제공되거나, 일련의 분리 장치의 용량이 상당히 증가되어야 한다.
물론, 이러한 문제들은 종래의 나프타와 같은 원료를 에탄이 풍부한 원료로 완전히 대체하는 경우에만 일어나는 것은 아니고 에탄이 풍부한 원료를 일부 사용하는 경우에도 일어난다. 이러한 문제들로 인해 경제적인 얻어질 수 있는 경제적인 장점들이 없어지게 된다.
미국특허등록 5,372,009 미국특허등록 5,361,589
"Ethylene", Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2007년 4월 15일 온라인 발표, DOI 10.1002/14356007.a10_045.pub2.
본 발명의 목적은 이러한 상황을 극복하기 위한 것이다.
본 발명에서, 상기 목적은 독립항에 기재된 탄화수소 혼합물의 분리 방법, 에 의해 달성된다. 종속항을 이루는 바람직한 구성은 하기에 설명한다.
본 발명의 특징 및 장점을 설명하기 전에 기본 원칙과 용어를 먼저 설명한다.
여기에서, 상기에서 이미 사용된 "노에 투입되는 재료"라는 용어는, 하나 이상의 분해로에 공급되는 하나 이상의 액체 및/또는 가스 스트리임을 나타낸다. 하기에 기재된, 이 형태의 수증기 분해 방법에 의해 얻어지는 스트리임은, 하나 이상의 분해로로 다시 공급되어 노에 투입되는 재료로 다시 사용된다. 상기한 바와 같이, 비점 600℃ 이하의, 에탄으로부터 가스 오일까지의, 복수의 탄화수소 및 탄화수소 혼합물이 노에 투입되는 재료로 적합하다. 상기한 바와 같이, 본 발명은 비교적 높은 에탄 함량을 갖는 신선한 재료를 포함하는 노에 투입되는 재료의 사용에 관한 것이다.
언급한 바와 같이, 이 형태의 "신선한 재료"는 시스템의 외부로부터 공급되고 예를 들어 하나 이상의 석유 분획, 둘 내지 네 개의 탄소 원자를 갖는 천연가스 성분, 예를 들어 에탄, 및/또는 천연가스 액체로부터 얻어진다. 노에 투입되는 재료는 또한, 하나 이상의 "재순환된 스트리임", 다른 말로 하면 시스템 자체에서 생성되어 그 분해로로 다시 공급되는 스트리임, 으로 이루어진다. 노에 투입되는 재료는 하나 이상의 신선한 재료와 하나 이상의 재순환된 스트리임의 혼합물로 이루어질 수도 있다.
"수증기 분해 시스템"은 같거나 다른 조건에서 조작되고 같거나 다른 노에 투입되는 재료가 부하될 수 있는 하나 이상의 분해로를 포함하고, 얻어진 분해된 가스를 분리하기 위해 설치되는 "분리 시스템"은, 일반적으로 일련의 증류 칼럼을 포함하여, 분해된 가스를 얻어진 탄화수소의 비점에 기초한 다수의 분획으로 분리한다.
통상, 이러한 형태의 분획은 각 경우에 단독으로 또는 많이 포함된 탄화수소의 탄소수를 특정하는 약어로 표시된다. 따라서, "C1 분획"은 메탄만 포함되거나 메탄이 많이 포함된 분획을 의미한다(그러나 일반적으로 때로는 수소도 포함하며, 그 경우 "C1minus 분획"이라고도 한다). 반면, "C2 분획"은 현저히 또는 완전히 에탄, 에틸렌 및/또는 아세틸렌을 포함한다. "C3 분획"은 현저하게 프로판, 프로필렌, 메틸아세틸렌 및/또는 프로파디엔을 포함한다. A "C4 분획"은 현저히 또는 완전히 부탄, 부텐, 부타디엔 및/또는 부틴을 포함하고, 각 이성질체는 C4 분획 원료에 따라 다른 비율로 포함된다. "C5 분획" 및 더 높은 탄소 수의 분획들도 마찬가지이다. 이러한 형태의 다수의 분획들은 방법 및/또는 용어로 결합시킬 수 있다. 예를 들어, "C2plus 분획"은 현저히 또는 완전히 둘 이상의 탄화수소를 갖는 분획이고, "C2minus 분획"은 현저히 또는 완전히 하나 또는 두 개의 탄화수소를 갖는 분획이다.
본 명세서에서, 액체 및 가스 스트리임 하나 이상의 성분이 풍부하거나 희박할 수 있고, "풍부"는 함량이 90%, 95%, 99%, 99.5%, 99.9%, 99.99% 또는 99.999% 이상이고, "희박"은 함량이 10%, 5%, 1%, 0.1%, 0.01% 또는 0.001% 이하인 것을 의미하며, 비율은 몰비, 중량비 또는 부피비이다. 용어 "현저히"는 함량 50%, 60%, 70% 80% 또는 90% 이상이거나 "풍부"에 상응하는 용어이다. 본 명세서에서, 액체 및 가스 스트리임은 하나 이상의 성분들이 증가하거나 감소할 수 있는데, 이것은 액체 또는 가스 스트리임이 얻어지는 출발 혼합물에서 상응 함량과 관련이 있다. 출발 혼합물과 비교하여 상응 성분의 함량이 1.1배, 1.5배, 2배, 5배, 10배, 100배 또는 1000배 이상인 경우 액체 또는 가스 스트리임에서 "증가"라고 하고 0.9 배, 0.5 배, 0.1 배, 0.01 배 또는 0.001 배가 되는 경우 "감소"라고 한다.
본 명세서에서, 신선한 재료가 "무시할 수 없는 양"의 에탄을 포함하는 경우, 에탄 함량은 예를 들어 5%, 10%, 20%, 30% 또는 40% 이상이다. 원칙적으로, 순수 에탄도 신선한 재료로 사용될 수 있고, 예를 들어 나프타와 같은 다른 신선한 재료와 함께 공급될 수 있다. 그러나 일반적으로, 신선한 재료에서 에탄 함량의 상한은 90%, 80%, 70%, 60% 또는 50%이다. 예를 들어, 셰일 가스 및 천연가스 액체류는 무시할 수 없는 양의 에탄을 포함하는 신선한 재료이다.
이 발명에서, %는 부피, 몰 또는 중량일 수 있다. 압력은 절대 압력으로 주어진다.
스트리임은 분리 단계, 또는 하나 이상의 다른 스트리임과의 결합에 의해, 예를 들어 희석, 농축, 증가, 감소, 분리 또는 바람직한 성분들의 반응으로 다른 스트리임으로부터 유도될 수 있다. 유도된 스트리임은 출발 스트리임을 나누는 것에 의해 둘 이상의 하부 스트리임들로 나누어질 수 있고, 이 경우 각 하부 스트리임 또는 다른 스트리임이 분리되고 난 후의 잔류 스트리임이, 이 형태의 유도된 스트리임이다.
본 발명은 적어도 일부는 수증기 분해에 의해 얻어지는 탄화수소 혼합물의 공지의 분리방법으로부터 출발한다. 상기한 바와 같이, 이러한 형태의 탄화수소 혼합물은 분해된 가스 또는 원 가스이고 하나 이상의 가공 단계를 거친다. 탄화수소 혼합물은 에탄 및 에틸렌을 포함하는 하나, 둘 및 세 탄소 원자를 갖는 하나 이상의 탄화수소를 포함한다. 상기한 바와 같이, 무시할 수 없는 양의 에탄을 포함하는 신선한 재료를 사용하는 경우에는 이 형태의 분해된 가스에서 에탄의 양은 수증기 분해 중에 증가한다.
현저히 에탄을 포함하는 탄화수소 혼합물을 노에 투입되는 재료로 사용하여 수증기 분해를 하는 경우에도, 분해된 가스는 3 이상의 탄소 원자를 갖는 탄화수소를 포함한다. 상기한 바와 같이, 나프타와 같은 일반적인 신선한 재료는 에탄-풍부 신선한 재료로 완전히 대체될 필요는 없으며, 현재까지 이런 이유로 아주 현저한 양의, 3 이상의 탄소 원자를 갖는 탄화수소가 일반적으로 분해된 가스에 포함된다.
따라서, 무시할 수 없는 양의 에탄을 포함하는 신선한 재료들이 수증기 분해에 사용될 때, 분리가 질적으로 달리 수행될 필요는 없으나, 양적으로는 달라질 수 있다(달리 말하면 분획들의 각 비율이 분리되는 것이다).
먼저, 탄화수소 혼합물로부터 다른 성분들을 적어도 일부 분리하는 것에 의해, 여기에서 "첫 번째 분획"이라고 표시되는 분획이 얻어진다. 하기에서 더 상세하게 기술하는 바와 같이, 선행 기술은 "탈메탄탑-우선" 및 "탈에탄탑-우선" 방법들을 구분한다. 일반적으로, 이들은 처음에 얻어진 "첫 번째" 분획을 포함하고, 이들 분획은, 다른 성분들을 적어도 일부 분리하는 것에 의해, 청구항 2의 방법에서는, 탄화수소 혼합물에서 이전에 포함하고 있던 둘 이상의 탄소 원자를 갖는 탄화수소가 현저한 부분, 그리고 청구항 1의 방법에서는 탄화수소 혼합물에서 이전에 포함하고 있던 둘 이하의 탄소 원자를 갖는 탄화수소가 현저한 부분을 함유한다.
이 첫 번째 분획은, 탈 메탄탑을 통과하게 되면, 다른 말로 하면 가벼운 성분들(메탄 및 가능하다면 수소)이 분리된다면, 탄화수소 혼합물에서 포함하고 있던 둘 이상의 탄소 원자를 갖는 탄화수소가 현저한 부분을 함유하게 된다. 반대로, 이 형태의 탈에탄탑에서 처음에 둘 이상의 탄소 원자를 갖는 탄화수소가 탄화수소 혼합물에서 분리된다면 남은 첫 번째 분획은 탄화수소 혼합물에서 이전에 포함하고 있던 둘 이하의 탄소 원자를 갖는 탄화수소를 50몰% 이상 포함한다.
따라서, 청구항 2에 기재된 본 발명의 방법은 "탈메탄탑-우선" 공정에 적합하고 청구항 1에 기재된 본 발명의 방법은 "탈에탄탑-우선" 공정에 적합하고, 일반적으로 알려진 이들 방법들의 변형에도 적합한데, 이는 본 발명에서는 분리 공정(30)(탈메탄탑 또는 탈에탄탑)의 하부 스트리임에 존재하는 "첫 번째 분획"으로 명시된 분획이, 각 경우에 원래 탄화수소 혼합물(분해된 가스 또는 원 가스)에 함유된 에탄을 월등하게 또는 완전히 포함하기 때문이다. 상기한 바와 같이, 무시할 수 없는 양의 에탄이 함유된 새 원료가 사용된다면 이 에탄의 양은 매우 증가하게 된다.
탈메탄탑-우선 및 탈에탄탑-우선 방법에서, 상기 첫 번째 분획으로부터 다른 분획들이 이어서 얻어진다. 이들 다른 분획들은 다양한 및/또는 균일한 사슬 길이 및/또는 동일한 실험식 및/또는 구조식의 탄화수소를 포함하는 분획들이다. 예를 들어, 이러한 형태의 분획들의 전형적인 예로는 이러한 형태의 시스템에서 추출 및/또는 수증기 분해 공정으로 다시 공급된(재사용된 분획들), 에틸렌 및/또는 부타디엔 및/또는 다양한 및/또는 균일한 사슬 길이의 복수의 탄화수소 분획들이다. 본 발명에 따라 형성된, 이 형태의 재사용된 분획은 분해된 가스로부터 분리된 에탄이다.
상기한 바와 같이, 저-에탄 원료를 가공하기 위한 수증기 분해 시스템의 일부로 형성된 분리 시스템은, 보다 에탄이 풍부한 원료를 가공할 때, 용량이나 분리 공정(30)의 면에서, 얻어진 탄화수소 혼합물 (분해된 또는 원 가스)에서 상대적으로 많은 양의 에탄을 처리도록 설치되지 않을 수 있다.
본 발명은 원래 탄화수소 혼합물로부터 적어도 일부의 다른 성분들의 분리 중 또는 분리 후, 다른 말로 하면 첫 번째 분획의 형성 중 또는 그 후에, 특히 탈메탄탑의 하부 스트리임 또는 그와 나란히 또는 탈에탄탑의 하부 스트리임에서, 또한 분리된 에탄을 함유하는 분획을 제공하여, 첫 번째 분획에서 에탄 함량은 25몰% 이하로 감소한다. 분리는 후속의 다른 분획들이 얻어지기 전에 일어난다. 만약 이 분리가 원래 탄화수소 혼합물로부터 적어도 일부의 다른 성분들의 분리 중에, 예를 들어 이러한 형태의 분리 단계와 병행하여, 일어난다면, 첫 번째 분획은 이미 상응하는 감소된 에탄 함량으로 형성될 것이고; 이 분리로 하부 스트리임이 형성된다면, 첫 번째 분획의 에탄 함량은 감소한다. 이러한 방식으로, 첫 번째 분획의 에탄 함량을 예를 들어 저-에탄 원료를 사용했을 때의 에탄 함량으로 맞출 수 있다. 원료 또는 원료들이 바뀌는 경우에도, 본 발명의 방법에 의해 크게 바꾸지 않고도 분리 시스템의 조작을 할 수 있다.
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에탄뿐 아니라, 에탄을 포함하는 분획은, 첫 번째 분획을 얻는데 사용된 방법에 따라 다른 성분들을 포함할 수 있다. 탈메탄탑-우선 방법이 사용되는 경우, 이 방식에서, 에탄을 포함하는 이런 형태의 분획은 예를 들어 2 이상의 탄소원자를 포함하는 탄화수소를 함유한다. 에탄을 포함하는 분획은 또한 현저하게(상기에서 정의된 범위 내) 에탄으로 이루어진다.
어떤 경우든, 상기 의미 내에서, 두 개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소에서, 현저하게 에탄을 함유하는 분획은 낮으며, 즉, 본 발명에 따라 상응하는 탄화수소의 10몰% 이하이며, 바람직하게는 없다. 이러한 형태의, 두 개의 탄소 원자를 갖는 다른 탄화수소는 하부 스트리임 분리 단계들에서 첫 번째 분획으로 얻어진다. 예를 들어, 에틸렌은 최대 1.5몰%, 1.0몰%, 5000ppm, 4000ppm 또는 3000ppm이다.
본 발명의 방법은 특히 방법을 수행하기 위한 분리 시스템에 적합한 에탄 함량을 특정하는 것을 포함한다. 저-에탄 원료가 가공될 때 일반적으로 생성되는 그 값은 이 형태의 특정에도 또한 사용될 수 있다. 에탄을 포함하는 분획의 양은 그에 따라 맞추어 진다. 따라서, 상기한 바와 같이, 첫 번째 분획에서 에탄의 양은 하부 스트리임 장치 또는 분리 장치에서 감당할 수 있는 정도로 감소된다. 예를 들어 에탄 함량은 20% 이하, 17% 이하, 15% 이하, 13% 이하 또는 10% 이하이다.
현저하게 에탄을 함유하는 분획이 분리된 후 첫 번째 분획에서 에탄 함량은 또한 스트리임의 전체 양 또는 부피를 한정하는데, 여기에서 "수용 가능한" 에탄의 양은 또한 예를 들어 존재하는 성분들의 상응하는 수력 제한에 의존한다. 첨부 도면에 도시한 바와 같은, 수소화 장치도 제한된 최대 처리량을 가지므로 최대 수용가능한 양의 에탄 (각 스트리임의 양이나 부피를 한정하는)은 이 한계를 넘지 말아야 한다.
상기한 바와 같이, 에탄을 포함하는 분획은 또한 다른 탄화수소, 특히 미량의 에틸렌 및 아세틸렌 그리고 셋 이상의 탄소 원자를 갖는 다른 탄화수소를 포함할 수 있다. 이들은 에탄을 포함하는 분획으로부터 분리되어, 그 뒤에 순수한 에탄 분획 또는 에탄-풍부 분획이 존재하게 된다.
적어도 일부는 수증기 분해에 의해 에탄을 포함하는 분획을 가공하는 것은, 사용된 수증기 분해 시스템을 상응하는 에탄이 재사용된 스트리임으로 통과한다는 것을 의미한다.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 청구항 2에 기재된 방법은 탈메탄탑-우선 공정에 적합하고, 본 발명의 청구항 1에 기재된 방법은 탈에탄탑-우선 공정에 적합하다. 탈메탄탑-우선 방법에서는, 상기에서 설명한 바와 같이, 상기 혼합물에 현저한 부분의 메탄 및 수소를 포함하는 분획을 분리제거하여 탄화수소 혼합물로부터 첫 번째 분획을 얻는다(다른 말로 하면 C1minus 분획이 분리제거된다. 그러므로 첫 번째 분획은 탄화수소 혼합물에 현저한 비율의 둘 이상의 탄소 원자를 갖는 탄화수소를 포함한다.
본 발명의 청구항 1에 기재된 방법은 상기한 탈에탄탑-우선 방법에 적합하다. 이 형태의 방법에서는, 상부 스트리임 원 가스 압축 후, 탄화수소 혼합물은 예를 들어 -15 내지 -30℃로 냉각된다. 응축 불가능한 성분들 및 모여진 응축물들을 탈에탄탑을 통과시켜 C2minus 분획을 분리제거하고 C3plus 분획을 남긴다. 이 경우에, C2minus 분획을 첫 번째 분획으로 표시한다. 상기한 바와 같이, 본 발명에 따라, 에탄을 포함하는 분획이 여기에서 분리제거된다. 그러나 또한, 탈에탄탑과 병행하여 분리 제거가 일어날 수 있다. 얻어진 C2minus 스트리임은 일반적으로 C2 수소화를 거치게 되고, 아세틸렌이 과량의 수소와 반응하게 된다. 본 발명에서는 이 지점에서 일부 에탄이 이미 분리제거되었으므로, 그 양으로 인해 수소화 공정에 특별한 방해가 되지는 않는다.
수소화 결과 아세틸렌이 없는 C2minus 스트리임은, 냉각되고 부분적으로 응축되어, 한편의 수소와 다른 한편의 잔류 탄화수소(메탄, 에탄 및 에틸렌)이 서로 분리된다. 메탄, 에탄 및 에틸렌이 현저하게 포함된, 얻어진 응축물은 메탄 칼럼에 공급되어, C2 탄화수소를 메탄으로부터 분리 제거한다. 본 발명에 따른 에탄의 일부 사전 분리의 결과로, 이 형태의 메탄 칼럼의 상부 스트리임은 처리해야 할 부피가 좀 더 작게 된다.
상기 메탄 칼럼에서, 액체 에탄/에틸렌 혼합물이 얻어져 C2 분배기로 공급되고, 여기에서 에탄이 다시 에틸렌으로부터 실질적으로 분리된다. 본 발명에 따른 에탄의 일부 제거로 인해, 여기에서 처리해야 할 부피 역시 작아진다.
이 형태의 분리 시스템은 탄화수소 혼합물로부터 적어도 일부의 다른 성분들을 분리제거하여, 첫 번째 분획을 얻기 위해 설치되는, 첫 번째 분리 장치를 포함하고, 상기 분획은 탄화수소 혼합물에서 이전에 포함하고 있던 둘 이상의 탄소 원자를 갖는 탄화수소가 현저한 부분 또는 탄화수소 혼합물에서 이전에 포함하고 있던 둘 이하의 탄소 원자를 갖는 탄화수소가 현저한 부분을 함유한다. 또, 첫 번째 분획으로부터 후속의 다른 분획을 얻기 위해 설치되는 다른 분리 장치가 제공된다.
분리 시스템은, 첫 번째 분획에서 에탄 함량을 25% 이하로 감소시키는 양으로, 탄화수소 혼합물에서 다른 성분들의 적어도 일부의 분리 중 또는 그 후에, 에탄을 포함하는 분획을 분리 제거하기 위해 설치되는 추가 분리 장치를 포함한다. 에탄을 현저하게 포함하는 분획의 성질은 상기에서 자세하게 설명하였다.
추가 분리 장치는 증류 칼럼의 형태일 수 있고, 이 칼럼은 바람직하게는 60 내지 120, 예를 들어 70 내지 100, 특히 80 내지 90 트레이를 포함한다. 이 크기는 탈메탄탑-우선 방법에 특히 적합하다. 바람직한 조작 압력 및 온도는 공정 환경 및 각 분획 순서의 시점에 따라 달라진다.
바람직하게, 이 형태의 분리 시스템은 상기의 방법을 수행하기 위해 설치된다.
본 발명은 또한 하나, 둘 및 세 탄소 원자를 갖는 탄화수소, 예를 들어 에탄 및 에틸렌, 를 적어도 포함하는 탄화수소 혼합물을 제조하기 위해 설치되는 하나 이상의 분해로를 포함하는 수증기 분해 시스템에 관한 것이다. 이 시스템은 상기의 분리 시스템을 적어도 하나 이상 포함하며 마찬가지로 그러한 장점을 가지게 된다.
예를 들어, 본 발명은 하나 이상의 완전히 저-에탄 원료를 가공하기 위해, 하나 이상의 무시할 수 없는 양의 에탄을 포함하는 원료를 가공하기 위해 설치되는 수증기 분해 시스템의 장착 방법을 포함한다. 수증기 분해 시스템은 새 원료 또는 원료들로 이루어진 노에 투입되는 재료를 수증기 분해에 의해 하나, 둘 및 세 탄소 원자를 갖는 탄화수소, 예를 들어 에탄 및 에틸렌, 를 적어도 포함하는 탄화수소 혼합물을 제조하기 위해 설치되고, 분리 장치와 함께 장착된다. 이것은 탄화수소 혼합물로부터 적어도 일부의 다른 성분들을 분리제거하여, 첫 번째 분획을 얻기 위해 설치되고, 상기 분획은 탄화수소 혼합물에서 이전에 포함하고 있던 둘 이상의 탄소 원자를 갖는 탄화수소가 현저한 부분 또는 탄화수소 혼합물에서 이전에 포함하고 있던 둘 이하의 탄소 원자를 갖는 탄화수소가 현저한 부분을 함유한다(달리 말하면 탈메탄탑-우선 방법을 위한 것 또는 탈에탄탑-우선 방법을 위한 것). 또, 수증기 분해 시스템은 첫 번째 분획으로부터 후속의 다른 분획을 얻기 위해 설치되는 다른 분리 장치를 포함한다. 본 발명에 따른 신규 장착 방법은 첫 번째 분획에서 에탄 함량을 25% 이하로 감소시키는 양으로, 탄화수소 혼합물에서 다른 성분들의 적어도 일부의 분리 중 또는 그 후에, 에탄을 현저하게 포함하는 분획을 분리 제거하기 위해 설치되는, 다른 분리 장치들의 상부 스트리임인, 추가 분리 장치를 제공하는 것을 포함한다. 이러한 형태의 추가 분리 장치의 특성들은 상기에 특정하였다.
다음에서, 첨부하는 도면을 참조하여 선행기술과 관련하여 본 발명을 설명한다.
도 1A는 종래 기술의 탄화수소 제조방법 순서를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1B는 종래 기술의 탄화수소 제조방법 순서를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 탄화수소 혼합물 분리 방법 순서를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 탄화수소 혼합물 분리 방법 순서를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 탄화수소 혼합물 분리 방법 순서를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 구현예에 따른 탄화수소 혼합물 분리 방법 순서를 개략적으로 나타낸 도면이다.
하기 도면에서 동일한 부호는 상응하는 장치를 나타내며, 간결한 기재를 위해 한 번만 기재한다.
도 1A는 종래 기술에 따라, 수증기 분해 및 얻어진 분해된 가스를 분획으로 분리하는 것에 의해 탄화수소를 제조하는 방법의 순서를 개략적으로 나타낸 도면이다.
이 방법의 가운데 부분은 수증기 분해 공정(10)으로, 하나 이상의 분해로(11 내지 13)를 사용하여 수행될 수 있다. 분해로(11)의 조작만 하기에 기술하며; 다른 분해로(12 및 13)는 상응하는 방법으로 조작될 수 있다.
분해로(11)에 노에 투입되는 재료로서 스트리임 A를 부하하는데, 이는 일부는 시스템 외부 원료로부터 공급되는 새 재료이고, 일부는 공정 자체 내에서 얻어진 재순환되는 스트리임일 수 있다. 다른 분해로(12 및 13)는 상응하는 스트리임이 부하될 수 있다. 다른 스트리임들이 다른 노(11 내지 13)에 공급될 수 있고, 한 스트리임이 복수의 분해로들에 나누어져 공급되거나, 또는 복수의 서브 스트리임들이 모아져 하나의 모여진 스트리임으로 예를 들어 분해로(11 내지 13) 중의 하나에 스트리임 A로 공급될 수도 있다.
수증기 분해 공정(10)에서 수증기 분해 결과, 원 가스 스트리임 B가 얻어지고, 때로는 이 단계에서 이미 분해된 가스 스트리임으로 부른다. 원 가스 스트리임 B는 가공 공정(20)에서 일련의 가공공정(도시 하지 않음), 예를 들어 오일 급냉, 사전 분획, 압축, 냉각 및 건조 공정들을 거치게 된다.
처리된 스트리임 B, 실제 분해된 가스 C, 및 본 명세서에서는 분리된 탄화수소 혼합물은, 다시 분리 공정(30)을 거치게 된다. 분리 공정(30)은 상응하는 분리 시스템에서 수행된다. 다수의 분획들이 얻어지고, 상기한 바와 같이, 탄소수나 현저하게 포함된 탄화수소에 따라 명명된다. 도 1A에 도시된 분리 공정(30)은 "탈메탄탑-우선" 원칙으로 수행되고; 도 1B에 도시된 분리 공정(30)은 "탈에탄탑-우선" 원칙에 의한 것이다.
분리 공정(30)에서, 먼저 첫 번째 분리 장치(31)(탈메탄탑)에서 C1 또는 C1minus 분획(C1으로 표시됨)이 분해된 가스 C로부터 가스 형태로 분리 제거되는데, 미리 사전에 제거되지 않았다면 수소를 더 포함할 수도 있다. 이 분획은 일번적으로 연료 가스로 사용된다. 이제 액체 C2plus 분획(C2+로 표시)이 남게 되어, 두 번째 분리 장치(32)(탈에탄탑)으로 공급된다. 본 응용에서, 탈메탄탑-우선 방법이 사용되는 경우 C2plus 분획이 "첫 번째" 분획으로 표시된다.
이 두 번째 분리 장치(32)에서, C2plus 분획에서 C2 분획(C2로 표시)가 가스 형태로 분리 제거된다. C2plus 분획은 예를 들어 수소처리 공정(41)으로 보내 내부에 포함된 에틸렌을 아세틸렌으로 전환할 수 있다. 이어서, C2 분획은 C2 분리 장치(35)(C2 분배기라고도 함)에서 에틸렌(C2H4로 표시) 및 에탄(C2H6로 표시)으로 나누어진다. 이 에탄은 수증기 분해 공정(10)의 하나 이상의 분해로(11 내지 13)에 재순환 스트리임 D로 보내질 수 있다. 도시한 이 예에서, 재순환된 스트리임 D 및 E 는 스트리임 A에 부가된다. 재순환 스트리임 D 및 E 그리고 스트리임 A는 다른 분해로(11 내지 13)로 보내질 수도 있다.
상기한 바와 같이, 무시할 수 없는 양의 에탄을 포함한 새 원료가 사용되면, 분해된 가스 C 중의 에탄 비율이 특히 증가한다. 완전히 저-에탄 원료에 사용하기 위한 기존 시스템에서, 이 분리 장치들은 그러한 다량의 에탄에 적합하지 않다.
두 번째 분리 장치(32)에서 액체 C3plus 분획(C3+로 표시)이 남게 되고, 세 번째 분리 장치(33)(탈프로판탑)로 공급되어, C3 분획(C3로 표시)이 C3plus 분획에서 분리 제거되어 예를 들어 수소처리 공정(42)으로 보내져, C3 분획 중의 메틸아세틸렌이 프로필렌으로 전환된다. 이어서, C3 분획은 C3 분리 장치(36)에서 프로펜( C3H6로 표시) 및 프로판(C3H8로 표시)로 나누어진다. 이 프로판은 수증기 분해 공정(10)중의 하나 이상의 분해로(11 내지 13)에 재순환 스트리임 E로, 별도로 또는 다른 스트리임들과 함께 보내질 수 있다. 액체 C4plus 분획(C4+로 표시)이 세 번째 분리 장치(33)에 남아, 네 번째 분리 장치(34)(탈부탄탑)으로 보내자고, 여기에서, C4 분획(C4로 표시)은 C4plus 분획으로부터 분리 제거된다. 액체 C5plus 분획( C5+로 표시)가 남게 된다.
완전히 가스 노에 투입되는 재료들이 사용되는 경우에는, C3plus, C4plus 또는 C5 plus 탄화수소가 없거나 훨씬 적은 양이 발생하여 마지막 분리장치로 분배될 수 있다.
말할 필요도 없이, 모든 분획들은 적절한 후처리 단계를 거칠 수 있다. 예를 들어, 1,3-부타디엔이 얻어지는 경우 C4 탄화수소 스트리임으로부터 분리될 수 있다. 또한, 추가의 재순환 스트리임들이 사용될 수 있고, 재순환 스트리임 D 및 E와 마찬가지로 수증기 분해 공정(10)으로 보내질 수 있다.
도 1B는 종래 기술에 따라, 수증기 분해에 의해 탄화수소를 제조하는 다른 방법의 순서를 개략적으로 나타낸 도면이다. 이 경우 역시, 이 방법의 가운데 부분은 수증기 분해 공정(10)으로, 하나 이상의 분해로(11 내지 13)를 사용하여 수행될 수 있다. 도 1A의 방법과 달리, 이 경우에는 분해된 가스 C가 "탈에탄탑-우선" 원칙에 의해 분리 공정(30)으로 보내진다.
이 경우, 분리 공정(30)에서, 첫 번째 분리 장치(37)에서 분해된 가스 C로부터 먼저 C2minus 분획(C2-로 표시)가 가스 형태로 분리 제거되는데, 메탄, 에탄, 에틸렌 및 아세틸렌을 현저하게 포함하고, 미리 사전에 제거되지 않았다면 수소를 더 포함할 수도 있다. 이 응용에서, 탈에탄탑-우선 방법이 사용되는 경우 C2minus 분획을 "첫 번째" 분획으로 표시한다.
C2minus 분획은 수소 처리 수소처리 공정(43)으로 보내 내부에 포함된 아세틸렌을 에틸렌으로 전환할 수 있다. 이어서, C2minus 분리 장치(38)에서 C1 분획을 C2minus 분획으로부터 분리 제거하고, 상기한 바와 같이 더 사용한다. 이제 C2 분획이 남게 되는데, 상기한 바와 같이 C2 분리 장치(35)에서 에틸렌 및 에탄으로 분리된다. 이 경우 역시, 이 에탄은 수증기 분해 공정(10) 중의 하나 이상의 분해로(11 내지 13)에 재순환 스트리임 D로 보내질 수 있다. 이 경우 역시, 액체 C3plus 분획이 첫 번째 분리 장치(37)에 남을 수 있고, 위의 도 1A의 설명에서 설명한 바와 같이, 분리 장치들(33 내지 36) 그리고 임의의 수소처리 장치(42)에서 처리된다.
이 경우 역시, 완전히 저-에탄 원료에 사용하기 위한 기존 시스템에서, 이 분리 장치들은 그러한 다량의 에탄에 적합하지 않기 때문에 분해된 가스 중의 증가된 비율의 에탄이 문제이다.
여러 가지 다른 분해된 가스 C의 제조 및/또는 분리 방법이 예를 들어 상기한 논문 "Ethylene", Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 등에서 공지 기술로 당업자에게 알려져 있다.
도 2는 무시할 수 없는 양의 에탄을 함유하는 원료가 사용되는 경우 분해된 가스에서 증가된 에탄 비율의 문제를 해결하기 위한, 본 발명의 구체적인 예를 나타낸다.
도시된 도 2의 개략도는 탈메탄탑-우선 원칙에 의한 도 1A에 도시된 방법이다. 구현 예의 방법을 광범위하게 적용하기 위해, 분해된 가스 C를 생산하기 위한 공정 및 장치는 생략하였다.
그러나 상응하는 분해된 가스 C는 도 1A의 예로 나타낸 방법과 유사한 방법으로 얻을 수 있다. 특히, 이 형태의 분해된 가스 C는, 노에 투입되는 재료로 적어도 일부의 새 원료를 부하한 하나 이상의 분해로(11 내지 13)로부터 생성되고, 무시할 수 없는 양의 에탄을 함유한다.
상기한 바와 같이, 완전히 가스 상태의 노에 투입되는 재료가 사용되는 경우에는, C3plus, C4plus 또는 C5plus 탄화수소가 없거나 훨씬 적은 양이 형성될 수 있고 , 상응하는 분획을 분리하기 위한 공정 및 장치는 나타나지 않는다. 상응하는 탄화수소가 생기지 않는 경우, 이 형태의 장치 및 공정은 도 2에 도시된 방법으로 제공될 수 있다.
분해된 가스 C 대신, 네 개 이상의 탄소 원자를 갖는 탄화수소와 세 개 이하의 탄소 원자를 갖는 탄화수소를 분리하여 얻어진, 상응하는 분해된 가스의 분획을 사용할 수도 있다.
도 2에 도시된 본 발명의 방법은, 도 1A에 도시된 방법과는, 특히 분리 공정(30)에서 추가 분리 장치(51)의 사용이 다르다.
예를 들어 상기에서 설명한 바와 같은 증류 칼럼인 추가 분리 장치(51)에서, 에탄을 함유하는 액체 분획이 분리 제거되나, 이 형태의 탈메탄탑-우선 방법에서는 여전히 더 높은 비점의 성분, 특히 C3plus 및 더 높은 비점의 탄화수소를 포함한다. 함량은 상기한 바와 같이 노에 투입되는 재료에 의존하고, 완전히 가스형태로 노에 투입되는 재료에서는 상대적으로 낮다. 현저하게 에탄을 함유하는 이 분획은 도 2에서 R로 표시한다.
현저한 양의 에탄 및 더 높은 비점의 성분을 포함하는 이 분획 R은, 두 개의 탄소 원자를 갖는 다른 탄화수소에서는 낮다. 이 분획은 후속의 분리 장치(52)로 옮겨지고, 여기에서 고 비점의 C3plus 성분들과 에탄이 서로 분리된다. 에탄 부분 또는 상응하는 에탄이 풍부한 분획 부분도 상기의 분리 장치(35)(점선으로 표시함)로부터 분리 장치(52)로 공급될 수 있다. 그 결과, 에너지가 절약되고 분리 장치(52)의 분리 성능은 어떤 경우에라도 사용 가능하게 된다. 일반적으로 증류칼럼 형태인 분리 장치(52)에서, 이 에탄 분획은, 특히 맨 앞에서, 분리 장치(35)로부터 오게된다. 또, 파선으로 도시한 바와 같이, 추가의 에탄을 공급할 수도 있다.
분리 장치(52)에서 얻어진 에탄 분획, 예를 들어 증류 칼럼의 첫 생성물은 추출하여 다른 스트리임들과 합하여, 상기 설명에서 스트리임 D로 표시한 바와 같이, 분해 공정으로 다시 공급할 수 있다.
여기에서 C2로 표시한, 분리 장치(51)에서 얻어진 다른 스트리임은 에탄을 현저하게 포함(그리고 C3plus 탄화수소 포함)하는 분획 R을 분리 제거한 후 남겨진 C2plus 분획 부분이고 분리에 의해 필요한 에탄 함량으로 조절할 수 있다. 따라서, 분해 시스템이 저-에탄 원료에서 (보다)에탄이 풍부한 원료로 바뀌어도 분리 장치(51)의 하부 스트림임에 배열되는 분리장치들(도 1A에 도시한 바와 같음)은 바꿀 필요가 없다.
따라서 추가 분리 장치(51)의 기능은 종래 방법( 도 1A 참조)의 분리 장치(32)의 기능 부분에 상응하나, 분리 장치(51)에서는, "순수한" C3plus 분획 대신무시할 수 없는 부분의 에탄을 포함하는 C3plus 분획(에탄을 함유하는 분획)이 분리 제거된다. 분리 장치(52)의 기능 또한 종래 방법의 분리 장치(32)의 기능 부분에 상응하나, 분리 장치(52)가 상대적으로 순수한 에탄을 C3plus 탄화수소로부터 분리 제거한다는 차이점이 있다. 기능적인 면에서, 어떤 경우에도 사용할 수 있는 탈에탄탑이다.
도 3은 도 2에 나타낸 방법의 다른 도면이다. 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 분리 장치(31, 35, 51 및 52)가 증류 칼럼 형태로 시스템에 장착된 것이다.
도 4 역시 도 2에 상응하며 "탈에탄탑-우선" 원칙에 의해 탄화수소 혼합물 또는 분해된 가스 C가 분리되는 본 발명의 구현 예를 나타낸 것이다. 상기한 바와 같이, 이것은, 그 내부에 설치된 첫 번째 분리 장치(37)에서, 분해된 가스 C로부터 분해된 가스 C에 함유된 둘 이하의 탄소 원자를 갖는 탄화수소를 현저하게 포함하는 분획이 얻어진다는 것을 의미한다. 그러나 (보다)에탄이 풍부한 원료가 수증기 분해되는 경우에, 이 C2minus 분획이 가지는 에탄 함량은 그만큼 높을 것이고, 수증기 분해 저-에탄 원료의 수증기 분해에 의해 얻어지는 분해된 가스를 분리하기 위해 설치되는 종래의 분리 시스템들로는 수용이 어렵다.
C3plus 탄화수소를 가공하기 위해 설치되는 분리 장치(33)은 여기에서는 단지 개략적으로 도시하였으나, 하부 스트리임 장치와 함께 존재할 수 있다.
또한, 분리 장치(37)의 C2minus 분획 하부 스트리임으로부터, 추가 분리 장치(53)에서, 에탄을 함유하는 분획 S가 먼저 첫 번째 분획으로부터 분리되어, 분리 장치(53)의 C2minus 분획 하부 스트리임에 잔류하는 에탄 함량이 수용 가능한 레벨, 예를 들어 25% 이하로 낮아진다. 이전의 예와 달리, 에탄을 포함하는 이 분획 은 무거운 성분, 다른 말로 하면 C3plus 탄화수소를 현저한 양으로 포함하지 않는다.
도 1에 도시한 바와 같이, C2minus 분획은 분리 장치(38)에 공급되고, 이 장치는 도 1B에 대해 이미 설명한 바와 같이 조작된다. 그러나 상부 스트리임 분리 장치(53)으로 인해, 더 적은 양의 에탄을 처리해야 한다.
수소화 장치(43)는 바람직하게는 도 4에 도시된 대로 배열되어(도 1과는 다른 배열), 추가 분리 장치(53)로부터 C2minus 스트리임 하부 스트리임만을 처리한다.
분리 장치(37)의 하부 스트리임인, 도 4의 추가 분리 장치(53)의 다른 배열로, 예를 들어 분리 장치(37)와 나란히 또는 C 스트리임을 처리하기 위한 분리 장치(38)의 하부 스트리임으로 제공할 수도 있다.
도 5는 이러한 다른 배열들의 첫 번째 예로, 분리 장치(37)와 나란히 배열된 것이다. 분리 장치(37)를 추가 분리 장치(53)와 함께 상세하게 나타내었다.
이 실시 예에서, 분리 장치(37)는 첫 번째 분리 장치(371) 및 두 번째 분리 장치(372)(이중 칼럼이라고도 함)를 포함한다.
분해된 가스 C는 첫 번째 분리 장치(371)에 공급된다. 첫 번째 분리 장치(371)는 액체 환류 스트리임 371a를 사용하여 조작된다. 하부의 생성물은 분해된 가스 C의 모든 성분을 여전히 포함하고, 첫 번째 분리 장치(371)의 바닥에 가라앉는다. 이것을 스트리임(371b)로 추출하여 두 번째 분리 장치(372)로 공급한다. 첫 번째 분리 장치(371)의 앞 부분에서, 헤드 스트리임(371c)을 추출하는데, 이것은 C2minus 스트리임이며, 그 에탄 함량은 환류 스트리임(371a)의 양에 의해 정해질 수 있다.
두 번째 분리 장치(372)에서, 다른 탄화수소가 적거나 없는 C3plus 분획 형태의 바닥 생성물 372a를 얻는다. 두 번째 분리 장치(372)의 상부 구역에서, 스트리임(372b)을 추출하여 일부는(응축기에서 응축시킨 후, 도시하지 않음) 첫 번째 분리 장치(371)로 액체 환류 스트리임(371a)으로 공급하고, 일부는 예를 들어 상기의 증류 칼럼 형태의 분리 장치(53)로 보낸다.
상기한 바와 같이, 분리 장치(53)는 에탄을 함유한 분획 S를 분리 제거한다. 에탄을 함유한 분획 S(C3plus 탄화수소의 잔류물을 더 포함할 수도 있음)는 이 분리 장치(53)의 바닥 생성물이다. 반면, 세 개의 탄소원자를 갖는 다른 탄화수소와 에탄(분리 장치(53)의 바닥에 가라앉지 않은)을 포함하는 스트리임 53a는 이 분리 장치의 위로 추출한다. 이 스트리임은 첫 번째 분리 장치(371)의 위에서 헤드 스트리임(371c)와 합해질 수 있다.
합해진 스트리임들(53a 및 371c)은 도 4의 분리 장치(53)에서 얻어지는 C2minus 스트리임에 해당한다.
11, 12, 13 : 분해로
30 : 분리 시스템
31, 37 : 첫 번째 분리 장치
32, 33, 34, 35, 36 : 첫 번째 분리장치와 다른 분리 장치
41, 42, 43 : 수소화 장치
51, 53 : 추가의 분리 장치

Claims (13)

  1. 적어도 일부는 수증기 분해(10)에 의해 얻어지고, 에탄 및 에틸렌을 포함하고, 하나, 둘 및 세 개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소를 함유하는 탄화수소 혼합물 (C)의 분리 방법에 있어서,
    상기 방법은, 탄화수소 혼합물 (C)로부터 다른 성분들을 적어도 일부 분리 제거하여 탄화수소 혼합물 (C)에 함유되었던 둘 이하의 탄소 원자를 갖는 탄화수소를 50몰% 이상 포함하는 첫 번째 분획 (C2-)을 먼저 얻고, 첫 번째 분획 (C2-)으로부터 다른 분획들(C1, C2, C2H4, C2H6)을 후속으로 얻으며,
    다른 분획들(C1, C2, C2H4, C2H6)은 수증기 분해에 재순환 스트리임으로 재순환되는 에탄(C2H6)을 포함하고, 다른 분획들(C1, C2, C2H4, C2H6)을 얻기에 앞서 에탄을 함유하는 분획(S)이, 탄화수소 혼합물 (C) 또는 첫 번째 분획 (C2-)으로부터 다른 성분들의 적어도 일부의 분리와 병행하여 또는 그 분리의 하부 스트리임으로 분리제거되어, 첫 번째 분획(C2-)에서의 에탄 함량이 25몰% 이하로 감소하고, 에탄을 함유하는 분획(S)에서 두 개의 탄소 원자를 갖는 다른 탄화수소의 함량이 10몰% 이하가 되도록하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 적어도 일부는 수증기 분해(10)에 의해 얻어지고, 에탄 및 에틸렌을 포함하고, 하나, 둘 및 세 개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소를 함유하는 탄화수소 혼합물 (C)의 분리 방법에 있어서,
    상기 방법은, 탄화수소 혼합물 (C)로부터 다른 성분들을 적어도 일부 분리 제거하여 탄화수소 혼합물 (C)에 함유되었던 둘 이상의 탄소 원자를 갖는 탄화수소를 50몰% 이상 포함하는 첫 번째 분획 (C2+)을 먼저 얻고, 첫 번째 분획 (C2-)으로부터 다른 분획들(C2, C2H4, C3+, C2H6)을 후속으로 얻으며,
    다른 분획들(C2, C2H4, C3+, C2H6)은 수증기 분해에 재순환 스트리임으로 재순환되는 에탄(C2H6)을 포함하고, 다른 분획(C2, C2H4, C3+, C2H6)을 얻기에 앞서에탄을 함유하는 분획(R)이, 탄화수소 혼합물 (C) 또는 첫 번째 분획 (C2+)으로부터 다른 성분들의 적어도 일부의 분리와 병행하여 또는 그 분리의 하부 스트리임으로 분리제거되어, 첫 번째 분획(C2+)에서의 에탄 함량이 25몰% 이하로 감소하고, 에탄을 함유하는 분획(R)에서 두 개의 탄소 원자를 갖는 다른 탄화수소의 함량이 10몰% 이하가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 첫 번째 분획(C2+, C2-)에서 에탄 함량은 에탄을 포함하는 분획(R, S)의 분리에 의해 20몰% 이하로 감소하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 에탄을 포함하는 분획은 1.5몰% 이하의 에틸렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제2항에 있어서, 상기 탄화수소 혼합물 (C)로부터의 첫 번째 분획 (C2+)은, 탄화수소 혼합물 (C)에 함유된 메탄과 수소 부분이 현저하게 함유된 분획 (C1-)이 분리 제거되어, 탄화수소 혼합물 (C)에 함유되었던 둘 이상의 탄소원자를 갖는 탄화수소를 현저하게 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 탄화수소 혼합물 (C)로부터의 첫 번째 분획 (C2-)은, 탄화수소 혼합물 (C)에 함유된 둘 이상의 탄소원자를 갖는 탄화수소 분획 (C3+)이 분리 제거되어, 탄화수소 혼합물 (C)에 함유되었던 둘 이하의 탄소원자를 갖는 탄화수소를 현저하게 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 탄화수소 혼합물 (C) 또는 그로부터 유도된 분획 (C2+)은 수소화 공정으로 처리되는 것을 특징으로 하는 방법.

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