KR20090059127A - Process for production of propylene - Google Patents

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가고토 나카가와
후미타카 우츠미
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Abstract

Disclosed is a novel process for producing propylene by using ethylene and at least one member selected from methanol and dimethyl ether as starting materials, which can reduce the amount of unreacted ethylene to be recycled and has low equipment cost and running cost. Specifically disclosed is a process for producing propylene by using ethylene and at least one member selected from methanol and dimethyl ether as starting materials, which comprises reacting ethylene and at least one member selected from methanol and dimethyl ether under specific conditions to produce a fluid containing an olefin having 4 or more carbon atoms, and then reacting at least a part of the olefin having 4 or more carbon atoms contained in the fluid with at least one member selected from methanol and dimethyl ether under specific conditions, thereby producing propylene.

Description

프로필렌의 제조 방법 {PROCESS FOR PRODUCTION OF PROPYLENE}Process for Producing Propylene {PROCESS FOR PRODUCTION OF PROPYLENE}

본 발명은 에틸렌과 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 원료로 하여 프로필렌을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for producing propylene using at least one of ethylene, methanol and dimethyl ether as a raw material.

프로필렌을 제조하는 방법으로는, 종래부터 나프타나 에탄의 스팀 크랙킹이, 감압 경유의 유동 접촉 분해가 일반적으로 실시되고 있고, 최근에는 에틸렌과 2-부텐을 원료로 한 메타세시스 반응, 탄소수 4 이상의 올레핀의 접촉 크랙킹, 또한 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 원료로 한 이른바 MTO 프로세스 (메탄올로부터 올레핀을 제조하는 프로세스) 도 주목을 받고 있다. 또, 올레핀과 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 반응시켜 프로필렌을 제조하는 방법도 알려져 있고, 원료의 올레핀으로서 탄소수 4 이상의 올레핀을 사용한 예 (특허 문헌 1) 나 에틸렌을 사용한 예 (특허 문헌 2) 가 개시되어 있다.As a method for producing propylene, conventionally, steam cracking of naphtha and ethane is generally carried out by fluid catalytic cracking of vacuum gas, and in recent years, a metathesis reaction based on ethylene and 2-butene and having 4 or more carbon atoms. Contact cracking of olefins, as well as so-called MTO processes (processes for producing olefins from methanol) based on at least one of methanol and dimethyl ether, are also attracting attention. In addition, a method of producing propylene by reacting at least one of olefins with methanol and dimethyl ether is also known. Examples of using olefins having 4 or more carbon atoms (Patent Document 1) or examples using ethylene (Patent Document 2) Is disclosed.

특허 문헌 1 : 미국 특허 제6888038호Patent Document 1: US Patent No. 6888038

특허 문헌 2 : WO2005/056504Patent Document 2: WO2005 / 056504

한편, 부텐을 제조하는 방법으로서, 에틸렌을 2 량화하는 방법도 개시되어 있다 (비특허 문헌 1, 2).On the other hand, the method of dimerizing ethylene is also disclosed as a method of manufacturing butene (nonpatent literature 1, 2).

비특허 문헌 1 : Catalysis Today, 14, (1992) 28Non-Patent Document 1: Catalysis Today, 14, (1992) 28

비특허 문헌 2 : 공업 화학 잡지, 제66권 제7호 (1963) 973Non-Patent Document 2: Industrial Chemistry Magazine, Vol. 66, No. 7 (1963) 973

발명의 개시Disclosure of Invention

발명이 해결하고자 하는 과제Problems to be Solved by the Invention

상기한 프로필렌 제조법 중에서는 스팀 크랙킹에 의한 방법이 세계적으로 주류로 되어 있지만, 에틸렌과 프로필렌의 수급 밸런스의 변화에 따라서 양자의 수율 밸런스를 바꾸기에는 한계가 있었다.In the above propylene manufacturing method, the steam cracking method has become the mainstream in the world, but there is a limit in changing the yield balance of both according to the change in the supply and demand balance of ethylene and propylene.

에틸렌 수요에 대하여 프로필렌 수요의 비율이 증가한 경우에는, 에틸렌을 원료로 한 프로필렌 제조법이 유효하고, 그 하나의 예로서 상기한 에틸렌과 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 반응시켜 프로필렌을 제조하는 방법을 들 수 있다.When the ratio of propylene demand to ethylene demand increases, a propylene production method is effective, and as one example thereof, a method of producing propylene by reacting at least one of ethylene, methanol and dimethyl ether described above is mentioned. Can be.

그러나, 본 발명자들이 에틸렌과, 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나와의 반응을 검토한 결과, 에틸렌의 전화율을 높게 할 수 있는 반응 조건에 있어서는 탄소수 4 이상의 올레핀의 생성량이 많아, 높은 프로필렌 선택률을 얻을 수 없음을 알 수 있었다. 한편, 고선택적으로 프로필렌을 얻을 수 있는 반응 조건에 있어서는 에틸렌의 전화율이 낮기 때문에, 반응기 출구에서의 에틸렌/프로필렌의 중량비가 매우 커져 버리는 것을 알 수 있었다 (통상 에틸렌/프로필렌의 중량비는 2.0 이상). 이 경우, 대량의 미반응 에틸렌을 반응기에 리사이클할 필요가 있기 때문에 설비 비용 및 용역 비용이 매우 커져 버린다는 문제점이 있었다.However, as a result of examining the reaction of ethylene with at least one of methanol and dimethyl ether, the present inventors have found that a large amount of olefins having 4 or more carbon atoms is produced under the reaction conditions capable of increasing the conversion of ethylene, thereby obtaining a high propylene selectivity. It was found out. On the other hand, in the reaction conditions in which propylene can be obtained in a highly selective manner, since the conversion ratio of ethylene is low, it has been found that the weight ratio of ethylene / propylene at the reactor outlet becomes very large (normally, the weight ratio of ethylene / propylene is 2.0 or more). In this case, since a large amount of unreacted ethylene needs to be recycled to the reactor, there is a problem that the installation cost and the service cost become very large.

본 발명은, 에틸렌과, 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 원료로 하여 프로필렌을 제조하는 방법에 있어서, 미반응 에틸렌의 리사이클량이 적고, 설비 비용 및 용역 비용이 낮은 신규 프로세스를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a novel process in which propylene, at least one of methanol and dimethyl ether is used as a raw material, and which has a low recycling amount of unreacted ethylene and a low equipment cost and a service cost. .

과제를 해결하기 위한 수단Means to solve the problem

본 발명자들이 탄소수 4 이상의 올레핀과 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 반응시켜 프로필렌을 제조하는 방법에 관해서 예의 검토한 결과, 에틸렌과 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 직접 반응시키는 대신에 에틸렌을 탄소수 4 이상의 탄화수소로 변환한 것에 대하여 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 반응시킨 경우에는, 에틸렌과 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 반응시킨 경우와 비교하여 원료의 올레핀 전화율이 향상되는 것을 알아내었다. 이 때에는, 프로필렌 외에 에틸렌도 부생되는데, 반응기 출구의 에틸렌/프로필렌 중량비는 2.0 을 크게 하회한다. 따라서, 반응기로의 에틸렌의 리사이클량을 현저히 저감시켜, 설비 비용 및 용역 비용을 삭감할 수 있음을 알아내었다.The inventors have diligently studied how to produce propylene by reacting at least one of olefins having 4 or more carbon atoms with methanol and dimethyl ether. When at least one of methanol and dimethyl ether was reacted with the conversion to hydrocarbon, it was found that the olefin conversion of the raw material was improved as compared with the case where at least one of ethylene, methanol and dimethyl ether was reacted. At this time, in addition to propylene, ethylene is also by-produced, but the ethylene / propylene weight ratio at the reactor outlet is significantly less than 2.0. Therefore, it was found that the recycling amount of ethylene to the reactor can be significantly reduced, thereby reducing the equipment cost and the service cost.

또한, 본 발명자들이 에틸렌의 리사이클량을 저감하는 방법을 예의 검토한 결과, 특정한 반응 조건에서 에틸렌과, 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 반응시켜 프로필렌 및 탄소수 4 이상의 올레핀을 함유하는 유체를 얻고, 그 유체에 함유되는 탄소수 4 이상의 올레핀의 적어도 일부와 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 반응시킴으로써 에틸렌의 리사이클량을 저감함과 함께, 높은 선택률로 프로필렌을 제조할 수 있음을 알아내었다.In addition, the present inventors earnestly examined a method of reducing the amount of recycled ethylene, and as a result, at least one of ethylene, methanol and dimethyl ether was reacted under specific reaction conditions to obtain a fluid containing propylene and an olefin having 4 or more carbon atoms. It has been found that propylene can be produced at a high selectivity while reducing the amount of ethylene recycled by reacting at least a part of the olefins having 4 or more carbon atoms contained in the fluid with at least one of methanol and dimethyl ether.

본 발명은 이러한 지견에 기초하여 달성된 것으로, 그 요지는 다음과 같다.The present invention has been accomplished based on these findings, and the gist thereof is as follows.

[1] 에틸렌을 원료로 하여, 또는 에틸렌과 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 원료로 하여 프로필렌을 제조하는 방법에 있어서, [1] A method for producing propylene using ethylene as a raw material or at least one of ethylene, methanol and dimethyl ether as raw materials

그 원료를 제 1 촉매의 존재하, 제 1 반응기에서 반응시킴으로써 탄소수 4 이상의 올레핀을 함유하는 유체 (X) 를 얻고, The raw material is reacted in the first reactor in the presence of the first catalyst to obtain a fluid (X) containing olefins having 4 or more carbon atoms,

상기 유체 (X) 의 적어도 일부와 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 제 2 촉매의 존재하, 제 2 반응기에서 반응시킴으로써 프로필렌을 함유하는 유체를 얻는 것을 특징으로 하는 프로필렌의 제조 방법.A method for producing propylene, wherein a fluid containing propylene is obtained by reacting at least a portion of the fluid (X) with at least one of methanol and dimethyl ether in a second reactor in the presence of a second catalyst.

[2] 에틸렌과, 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 원료로 하여 프로필렌을 제조하는 방법에 있어서, 제 1 촉매의 존재하, 제 1 반응기에서 에틸렌과, 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 반응시켜 프로필렌 및 탄소수 4 이상의 올레핀을 함유하는 유체 (A) 를 얻은 후에, 상기 유체 (A) 에 함유되는 탄소수 4 이상의 올레핀의 적어도 일부와, 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를, 제 2 촉매의 존재하, 제 2 반응기에서 반응시킴으로써 프로필렌을 얻는 것을 특징으로 하는 프로필렌의 제조 방법.[2] A process for producing propylene using ethylene, at least one of methanol and dimethyl ether as a raw material, wherein ethylene is reacted with at least one of methanol and dimethyl ether in a first reactor in the presence of a first catalyst to produce propylene. And after obtaining a fluid (A) containing olefins having 4 or more carbon atoms, at least a part of the olefins having 4 or more carbon atoms contained in the fluid (A) and at least one of methanol and dimethyl ether are added in the presence of a second catalyst. Propylene is obtained by reacting in two reactors.

[3] [2] 에 있어서, 이하의 공정 (1A), (2A), (3A), (4A) 및 (5A) 를 포함하는 프로세스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로필렌의 제조 방법.[3] The method for producing propylene according to [2], which comprises a process including the following steps (1A), (2A), (3A), (4A), and (5A).

공정 (1A) : 원료로서의 에틸렌과, 원료로서의 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나와, 공정 (4A) 로부터 리사이클된 유체 (F) 를 제 1 반응기에 공급하여 제 1 촉매와 접촉시킴으로써, 프로필렌, 탄소수 4 이상의 올레핀, 에틸렌, 파라핀, 방향족 화합물 및 물을 함유한 유체를 함유하는 유체 (A) 를 얻는 공정Step (1A): Propylene, carbon number 4, by supplying at least one of ethylene as a raw material, methanol and dimethyl ether as a raw material, and the fluid (F) recycled from step (4A) to the first reactor and contacting with the first catalyst. Process of obtaining the fluid (A) containing the fluid containing the above olefin, ethylene, paraffin, aromatic compound, and water

공정 (2A) : 원료로서의 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나와, 공정 (5A) 로부터 리사이클된 유체 (G) 를, 제 2 반응기에 공급하여 제 2 촉매와 접촉시킴으로써, 프로필렌, 탄소수 4 이상의 올레핀, 에틸렌, 파라핀, 방향족 화합물 및 물을 함유한 유체 (B) 를 얻는 공정Step (2A): Propylene, olefins having 4 or more carbon atoms, and ethylene by supplying at least one of methanol and dimethyl ether as raw materials and the fluid (G) recycled from step (5A) into a second reactor and contacting with a second catalyst. To obtain a fluid (B) containing water, paraffin, aromatic compounds and water

공정 (3A) : 상기 유체 (A) 와 상기 유체 (B) 를 혼합한 유체 (C) 를, 탄소수 2 이하의 탄화수소가 풍부한 유체 (D) 와, 프로필렌이 풍부한 유체와, 탄소수 4 이상의 탄화수소가 풍부한 유체 (E) 와, 물이 풍부한 유체로 분리하는 공정Process (3A): The fluid (C) which mixed the said fluid (A) and the said fluid (B) is a fluid rich in C2 or less hydrocarbon (D), a propylene rich fluid, and a C4 or more hydrocarbon rich Process of separating into fluid (E) and fluid rich in water

공정 (4A) : 상기 유체 (D) 의 일부 유체 (F) 를 상기 제 1 반응기에 리사이클하고, 나머지 유체를 그 프로세스로부터 발출하는 공정Step (4A): a step of recycling some of the fluid (F) of the fluid (D) to the first reactor and drawing out the remaining fluid from the process

공정 (5A) : 상기 유체 (E) 의 일부 유체 (G) 를 상기 제 2 반응기에 리사이클하고, 나머지 유체를 그 프로세스로부터 발출하는 공정.Step (5A): a step of recycling a part of the fluid (G) of the fluid (E) to the second reactor and drawing out the remaining fluid from the process.

[4] [3] 에 있어서, 상기 유체 (C) 에 함유되는 에틸렌의 양이 동 유체에 함유되는 프로필렌에 대하여 중량비로 2.0 미만인 것을 특징으로 하는 프로필렌의 제조 방법.[4] The method for producing propylene according to [3], wherein the amount of ethylene contained in the fluid (C) is less than 2.0 by weight relative to propylene contained in the fluid.

[5] [2] 에 있어서, 이하의 공정 (1B), (2B), (3B), (4B) 및 (5B) 를 포함하는 프로세스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로필렌의 제조 방법.[5] The method for producing propylene according to [2], which comprises a process including the following steps (1B), (2B), (3B), (4B), and (5B).

공정 (1B) : 원료로서의 에틸렌과, 원료로서의 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나와, 공정 (4B) 로부터 리사이클된 유체 (L) 을 제 1 반응기에 공급하여 제 1 촉매와 접촉시킴으로써, 프로필렌, 탄소수 4 이상의 올레핀, 에틸렌, 파라핀, 방향족 화합물 및 물을 함유한 유체를 함유하는 유체 (A) 를 얻는 공정Step (1B): Propylene, carbon number 4 is obtained by supplying at least one of ethylene as a raw material, methanol and dimethyl ether as a raw material, and the fluid L recycled from step (4B) to a first reactor and contacting the first catalyst. Process of obtaining the fluid (A) containing the fluid containing the above olefin, ethylene, paraffin, aromatic compound, and water

공정 (2B) : 상기 유체 (A) 와, 원료로서의 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나와, 공정 (5B) 로부터 리사이클된 유체 (M) 을 제 2 반응기에 공급하여 제 2 촉매와 접촉시킴으로써, 프로필렌, 탄소수 4 이상의 올레핀, 에틸렌, 파라핀, 방향족 화합물 및 물을 함유한 유체 (I) 를 얻는 공정Step (2B): propylene, by feeding the fluid (A), at least one of methanol and dimethyl ether as raw materials, and the recycled fluid (M) from step (5B) into a second reactor and contacting with a second catalyst. Obtaining fluid (I) containing olefins having 4 or more carbon atoms, ethylene, paraffins, aromatic compounds and water

공정 (3B) : 상기 유체 (I) 를, 탄소수 2 이하의 탄화수소가 풍부한 유체 (J) 와, 프로필렌이 풍부한 유체와, 탄소수 4 이상의 탄화수소가 풍부한 유체 (K) 와, 물이 풍부한 유체로 분리하는 공정Step (3B): Separating the fluid (I) into a hydrocarbon-rich fluid (J) having a carbon number of 2 or less, a propylene-rich fluid, a fluid having a hydrocarbon of 4 or more carbon atoms (K), and a fluid rich in water. fair

공정 (4B) : 상기 유체 (J) 의 일부 유체 (L) 을 상기 제 1 반응기에 리사이클하고, 나머지 유체를 그 프로세스로부터 발출하는 공정Step (4B): a step of recycling some fluid L of the fluid J to the first reactor, and extracting the remaining fluid from the process

공정 (5B) : 상기 유체 (K) 의 일부 유체 (M) 을 상기 제 2 반응기에 리사이클하고, 나머지 유체를 그 프로세스로부터 발출하는 공정.Step (5B): a step of recycling a part of the fluid K of the fluid K to the second reactor and extracting the remaining fluid from the process.

[6] [5] 에 있어서, 상기 유체 (I) 에 함유되는 에틸렌의 양이 동 유체에 함유되는 프로필렌에 대하여 중량비로 2.0 미만인 것을 특징으로 하는 프로필렌의 제조 방법.[6] The method for producing propylene according to [5], wherein the amount of ethylene contained in the fluid (I) is less than 2.0 by weight relative to propylene contained in the fluid.

[7] [1] 내지 [6] 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 반응기에, 탄소수 4 이상의 올레핀을 함유하는 유체를 그 프로세스 외부로부터 공급하는 것을 특징으로 하는 프로필렌의 제조 방법.[7] The method for producing propylene according to any one of [1] to [6], wherein a fluid containing an olefin having at least 4 carbon atoms is supplied to the second reactor from outside the process.

[8] [1] 내지 [7] 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 반응기 출구의 온도가 상기 제 2 반응기 출구의 온도보다 낮은 것을 특징으로 하는 프로필렌의 제조 방법.[8] The method for producing propylene according to any one of [1] to [7], wherein the temperature of the first reactor outlet is lower than the temperature of the second reactor outlet.

[9] [1] 내지 [8] 중 어느 한 항에 있어서, 하기 식에서 산출되는 상기 제 1 반응기에 있어서의 에틸렌의 전화율이 30% 이상인 것을 특징으로 하는 프로필렌의 제조 방법.[9] The method for producing propylene according to any one of [1] to [8], wherein the conversion ratio of ethylene in the first reactor calculated by the following formula is 30% or more.

에틸렌 전화율 (%) = {(제 1 반응기 입구의 에틸렌 유량 - 제 1 반응기 출구의 에틸렌 유량) / 제 1 반응기 입구의 에틸렌 유량} × 100Ethylene conversion rate (%) = {(ethylene flow rate at the first reactor inlet-ethylene flow rate at the first reactor outlet) / ethylene flow rate at the first reactor inlet} × 100

[10] 에틸렌과, 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 원료로 하여 프로필렌을 제조하는 방법에 있어서, 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나와, 에틸렌의 2 량화 반응에 의해서 얻어지는 탄소수 4 의 올레핀을 반응시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로필렌의 제조 방법.[10] A process for producing propylene from ethylene and at least one of methanol and dimethyl ether, wherein at least one of methanol and dimethyl ether is reacted with an olefin having 4 carbon atoms obtained by dimerization reaction of ethylene. Propylene manufacturing method comprising a.

[11] [10] 에 있어서, 이하의 공정 (1C), (2C), (3C), (4C) 및 (5C) 를 포함하는 프로세스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로필렌의 제조 방법.[11] The method for producing propylene according to [10], which comprises a process including the following steps (1C), (2C), (3C), (4C), and (5C).

공정 (1C) : 원료로서의 에틸렌과, 공정 (4C) 로부터 리사이클된 유체 (P) 를 제 1 반응기에 공급하여, 에틸렌 2 량화 촉매와 접촉시킴으로써 탄소수 4 의 올레핀을 함유하는 유체 (Q) 를 얻는 공정Step (1C): a step of obtaining a fluid (Q) containing an olefin having 4 carbon atoms by supplying ethylene as a raw material and the fluid P recycled from the step (4C) to the first reactor and contacting with an ethylene dimerization catalyst.

공정 (2C) : 공정 (1C) 로부터의 유체 (Q) 와, 공정 (5C) 로부터 리사이클된 유체 (R) 과, 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 제 2 반응기에 공급하여 프로필렌 제조 촉매와 접촉시킴으로써, 프로필렌, 에틸렌, 기타 올레핀, 파라핀, 방향족 화합물 및 물을 함유하는 유체 (S) 를 얻는 공정Step (2C): by supplying fluid Q from step (1C), fluid R recycled from step (5C), at least one of methanol and dimethyl ether to a second reactor and contacting with a propylene production catalyst To obtain a fluid (S) containing propylene, ethylene, other olefins, paraffins, aromatic compounds and water

공정 (3C) : 공정 (2C) 로부터의 유체 (S) 를, 탄소수 2 이하의 탄화수소가 풍부한 유체 (T) 와, 프로필렌이 풍부한 유체와, 탄소수 4 이상의 탄화수소가 풍부한 유체 (U) 와, 물이 풍부한 유체로 분리하는 공정Process (3C): The fluid (S) from the process (2C) includes a fluid (T) rich in hydrocarbons having 2 or less carbon atoms, a fluid rich in propylene, a fluid (U) rich in hydrocarbons having 4 or more carbon atoms, and water. Process to separate into abundant fluid

공정 (4C) : 공정 (3C) 로부터의 유체 (T) 의 일부 유체 (P) 를 제 1 반응기에 리사이클하고, 나머지 유체를 그 프로세스로부터 발출하는 공정Step (4C): a step of recycling some of the fluid P of the fluid T from the step 3C to the first reactor, and extracting the remaining fluid from the process

공정 (5C) : 공정 (3C) 로부터의 유체 (U) 의 일부 유체 (R) 을 제 2 반응기에 리사이클하고, 나머지 유체를 그 프로세스로부터 발출하는 공정.Process (5C): The process of recycling some fluid R of the fluid U from process (3C) to a 2nd reactor, and extracting the remaining fluid from the process.

[12] [11] 에 있어서, 상기 유체 (Q) 의 일부를, 공정 (2C) 에서의 제 2 반응기에 공급하지 않고서 그 프로세스 외부로 발출하는 것을 특징으로 하는 프로필렌의 제조 방법.[12] The method for producing propylene according to [11], wherein a part of the fluid Q is extracted outside the process without being supplied to the second reactor in the process (2C).

[13] [11] 또는 [12] 에 있어서, 상기 제 2 반응기에, 탄소수 4 이상의 올레핀을 함유하는 유체를 그 프로세스 외부로부터 공급하는 것을 특징으로 하는 프로필렌의 제조 방법.[13] The method for producing propylene according to [11] or [12], wherein a fluid containing an olefin having at least 4 carbon atoms is supplied to the second reactor from outside the process.

[14] [10] 내지 [13] 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 (S) 에 함유되는 에틸렌의 양이 그 유체 (S) 에 함유되는 프로필렌에 대하여 중량비로 2.0 미만인 것을 특징으로 하는 프로필렌의 제조 방법.[14] The propylene according to any one of [10] to [13], wherein the amount of ethylene contained in the fluid (S) is less than 2.0 by weight relative to the propylene contained in the fluid (S). Manufacturing method.

발명의 효과Effects of the Invention

본 발명에 의하면, 에틸렌과, 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 원료로 하여 프로필렌을 제조하는 방법에 있어서, 에틸렌의 리사이클량이 적고, 설비 비용 및 용역 비용이 낮은 프로세스를 제공할 수 있다.According to the present invention, a process for producing propylene using ethylene, at least one of methanol and dimethyl ether as a raw material, and having a low recycling amount of ethylene and having a low equipment cost and a service cost can be provided.

도 1 은 본 발명의 프로필렌 제조 방법의 실시형태의 일례를 나타내는 계통도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a system diagram which shows an example of embodiment of the propylene manufacturing method of this invention.

도 2 는 본 발명의 프로필렌 제조 방법의 실시형태의 다른 예를 나타내는 계통도이다.2 is a system diagram showing another example of the embodiment of the propylene production method of the present invention.

도 3 은 본 발명의 프로필렌 제조 방법의 실시형태의 다른 예를 나타내는 계통도이다.3 is a system diagram showing another example of the embodiment of the propylene production method of the present invention.

도 4 는 비교예의 프로필렌 제조 방법을 나타내는 계통도이다.4 is a system diagram showing a propylene production method of a comparative example.

(부호의 설명)(Explanation of the sign)

10 : 제 1 반응기 10: first reactor

20 : 제 2 반응기 20: second reactor

30 : 분리 정제계 30: Separation Purification System

13 : 제 1 반응기 13: first reactor

23 : 제 2 반응기 23: second reactor

33 : 분리 정제계 33: Separation Purification System

발명을 실시하기 위한 최선의 형태Best Mode for Carrying Out the Invention

이하에, 본 발명을 실시하기 위한 대표적인 양태를 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 그 요지를 초과하지 않은 한, 이하의 양태에 한정되는 것은 아니다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, although the typical aspect for implementing this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited to the following aspect, unless the summary is exceeded.

본 발명의 프로필렌의 제조 방법은, 에틸렌을 원료로 하여, 또는 에틸렌과 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 원료로 하여 프로필렌을 제조하는 방법에 있어서, The method for producing propylene of the present invention is a method for producing propylene using ethylene as a raw material or at least one of ethylene, methanol and dimethyl ether as a raw material,

그 원료를 제 1 촉매의 존재하, 제 1 반응기에서 반응시킴으로써 탄소수 4 이상의 올레핀을 함유하는 유체 (X) 를 얻고, The raw material is reacted in the first reactor in the presence of the first catalyst to obtain a fluid (X) containing olefins having 4 or more carbon atoms,

상기 유체 (X) 의 적어도 일부와 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 제 2 촉매의 존재하, 제 2 반응기에서 반응시킴으로써 프로필렌을 함유하는 유체를 얻는 것을 특징으로 하는 것이다. 구체적으로는 이하의 제 1 ∼ 제 3 양태를 들 수 있다.At least part of the fluid (X) and at least one of methanol and dimethyl ether are reacted in a second reactor in the presence of a second catalyst to obtain a fluid containing propylene. Specifically, the following 1st-3rd aspect is mentioned.

본 발명의 프로필렌의 제조 방법은, 에틸렌과, 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 원료로 하여 프로필렌을 제조하는 방법에 있어서, 제 1 촉매의 존재하, 제 1 반응기에서 에틸렌과 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 반응시켜 프로필렌 및 탄소수 4 이상의 올레핀을 함유하는 유체 (A) 를 얻은 후에, 상기 유체 (A) 에 함유되는 탄소수 4 이상의 올레핀의 적어도 일부와 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를, 제 2 촉매의 존재하, 제 2 반응기에서 반응시킴으로써 프로필렌을 얻는 것을 특징으로 하는 것이고, 바람직하게는, 이하의 5 개의 공정 (1A), (2A), (3A), (4A) 및 (5A) 를 포함하는 프로세스 (이하 「제 1 양태」로 부르는 경우가 있다.), 혹은, 공정 (1B), (2B), (3B), (4B) 및 (5B) 를 포함하는 프로세스 (이하 「제 2 양태」로 부르는 경우가 있다.) 로 이루어진다.The method for producing propylene of the present invention is a method for producing propylene using at least one of ethylene, methanol and dimethyl ether as a raw material, in the presence of a first catalyst, at least one of ethylene, methanol and dimethyl ether in a first reactor. After reacting one to obtain a fluid (A) containing propylene and an olefin having 4 or more carbon atoms, at least a part of the olefin having 4 or more carbon atoms contained in the fluid (A) and at least one of methanol and dimethyl ether are added to the second catalyst. Propylene is obtained by reacting in a second reactor in the presence, and is preferably a process comprising the following five steps (1A), (2A), (3A), (4A) and (5A). (Hereinafter, it may be called "the 1st aspect.") Or the process containing process (1B), (2B), (3B), (4B), and (5B) (henceforth "a 2nd aspect". There is a case.) Is done.

제 1 양태로서 As a first aspect

공정 (1A) : 원료로서의 에틸렌과, 원료로서의 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나와, 공정 (4A) 로부터 리사이클된 유체 (F) 를 제 1 반응기에 공급하여 제 1 촉매와 접촉시킴으로써, 프로필렌, 탄소수 4 이상의 올레핀, 에틸렌, 파라핀, 방향족 화합물 및 물을 함유한 유체를 함유하는 유체 (A) 를 얻는 공정Step (1A): Propylene, carbon number 4, by supplying at least one of ethylene as a raw material, methanol and dimethyl ether as a raw material, and the fluid (F) recycled from step (4A) to the first reactor and contacting with the first catalyst. Process of obtaining the fluid (A) containing the fluid containing the above olefin, ethylene, paraffin, aromatic compound, and water

공정 (2A) : 원료로서의 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나와, 공정 (5A) 로부터 리사이클된 유체 (G) 를, 제 2 반응기에 공급하여 제 2 촉매와 접촉시킴으로써, 프로필렌, 탄소수 4 이상의 올레핀, 에틸렌, 파라핀, 방향족 화합물 및 물을 함유한 유체 (B) 를 얻는 공정Step (2A): Propylene, olefins having 4 or more carbon atoms, and ethylene by supplying at least one of methanol and dimethyl ether as raw materials and the fluid (G) recycled from step (5A) into a second reactor and contacting with a second catalyst. To obtain a fluid (B) containing water, paraffin, aromatic compounds and water

공정 (3A) : 상기 유체 (A) 와 상기 유체 (B) 를 혼합한 유체 (C) 를, 탄소수 2 이하의 탄화수소가 풍부한 유체 (D) 와, 프로필렌이 풍부한 유체와, 탄소수 4 이상의 탄화수소가 풍부한 유체 (E) 와, 물이 풍부한 유체로 분리하는 공정Process (3A): The fluid (C) which mixed the said fluid (A) and the said fluid (B) is a fluid rich in C2 or less hydrocarbon (D), a propylene rich fluid, and a C4 or more hydrocarbon rich Process of separating into fluid (E) and fluid rich in water

공정 (4A) : 상기 유체 (D) 의 일부 유체 (F) 를 상기 제 1 반응기에 리사이클하고, 나머지 유체를 그 프로세스로부터 발출하는 공정Step (4A): a step of recycling some of the fluid (F) of the fluid (D) to the first reactor and drawing out the remaining fluid from the process

공정 (5A) : 상기 유체 (E) 의 일부 유체 (G) 를 상기 제 2 반응기에 리사이클하고, 나머지 유체를 그 프로세스로부터 발출하는 공정Step 5A: recycling a part of the fluid G of the fluid E to the second reactor and extracting the remaining fluid from the process

제 2 양태로서As a second aspect

공정 (1B) : 원료로서의 에틸렌과, 원료로서의 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나와, 공정 (4B) 로부터 리사이클된 유체 (L) 을 제 1 반응기에 공급하여 제 1 촉매와 접촉시킴으로써, 프로필렌, 탄소수 4 이상의 올레핀, 에틸렌, 파라핀, 방향족 화합물 및 물을 함유한 유체를 함유하는 유체 (A) 를 얻는 공정Step (1B): Propylene, carbon number 4 is obtained by supplying at least one of ethylene as a raw material, methanol and dimethyl ether as a raw material, and the fluid L recycled from step (4B) to a first reactor and contacting the first catalyst. Process of obtaining the fluid (A) containing the fluid containing the above olefin, ethylene, paraffin, aromatic compound, and water

공정 (2B) : 상기 유체 (A) 와, 원료로서의 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나와, 공정 (5B) 로부터 리사이클된 유체 (M) 을 제 2 반응기에 공급하여 제 2 촉매와 접촉시킴으로써, 프로필렌, 탄소수 4 이상의 올레핀, 에틸렌, 파라핀, 방향족 화합물 및 물을 함유한 유체 (I) 를 얻는 공정Step (2B): propylene, by feeding the fluid (A), at least one of methanol and dimethyl ether as raw materials, and the recycled fluid (M) from step (5B) into a second reactor and contacting with a second catalyst. Obtaining fluid (I) containing olefins having 4 or more carbon atoms, ethylene, paraffins, aromatic compounds and water

공정 (3B) : 상기 유체 (I) 를, 탄소수 2 이하의 탄화수소가 풍부한 유체 (J) 와, 프로필렌이 풍부한 유체와, 탄소수 4 이상의 탄화수소가 풍부한 유체 (K) 와, 물이 풍부한 유체로 분리하는 공정Step (3B): Separating the fluid (I) into a hydrocarbon-rich fluid (J) having a carbon number of 2 or less, a propylene-rich fluid, a fluid having a hydrocarbon of 4 or more carbon atoms (K), and a fluid rich in water. fair

공정 (4B) : 상기 유체 (J) 의 일부 유체 (L) 을 상기 제 1 반응기에 리사이클하고, 나머지 유체를 그 프로세스로부터 발출하는 공정Step (4B): a step of recycling some fluid L of the fluid J to the first reactor, and extracting the remaining fluid from the process

공정 (5B) : 상기 유체 (K) 의 일부 유체 (M) 을 상기 제 2 반응기에 리사이클하고, 나머지 유체를 그 프로세스로부터 발출하는 공정Step 5B: a step of recycling a part of the fluid K of the fluid K to the second reactor and extracting the remaining fluid from the process

또, 본 발명에 있어서 「풍부한」이란, 목적물의 순도가 50몰% 이상, 바람직하게는 70몰% 이상, 보다 바람직하게는 90몰% 이상, 더욱 바람직하게는 95몰% 이상인 것을 의미한다. 예를 들어, 「탄소수 4 이상의 탄화수소가 풍부한 유체 (E)」 란, 「탄소수 4 이상의 탄화수소」를 50몰% 이상, 바람직하게는 70몰% 이상, 보다 바람직하게는 90몰% 이상, 더욱 바람직하게는 95몰% 이상 함유하는 유체이다.In addition, in this invention, "rich" means that the purity of a target object is 50 mol% or more, Preferably it is 70 mol% or more, More preferably, it is 90 mol% or more, More preferably, it is 95 mol% or more. For example, "the fluid (E) rich in hydrocarbons having 4 or more carbon atoms" means 50 mol% or more, preferably 70 mol% or more, more preferably 90 mol% or more, and even more preferably "hydrocarbons having 4 or more carbon atoms". Is a fluid containing 95 mol% or more.

본 발명에 있어서 「그 프로세스로부터 발출하는」이란, 본 프로세스의 제 1 반응기와 제 2 반응기 중 어느 것에도 리사이클되지 않는 것을 의미한다.In this invention, "outgoing from the process" means that neither of the 1st reactor and the 2nd reactor of this process is recycled.

또한, 본 발명은, 바람직하게는 전술한 5 개의 공정 (1A), (2A), (3A), (4A) 및 (5A), 혹은, 공정 (1B), (2B), (3B), (4B) 및 (5B) 를 포함하는 것이지만, 본 발명의 과제를 해결한다는 목적에 따르는 한, 그 이외의 공정의 존재를 배제하는 것이 아니라, 5 개의 공정 전후에 다른 공정이 존재하고 있어도 되고, 각 공정 사이에 다른 공정이 존재하고 있어도 된다.Moreover, this invention, Preferably, the above-mentioned five process (1A), (2A), (3A), (4A) and (5A), or process (1B), (2B), (3B), ( Although 4B) and (5B) are included, other processes may exist before and after five processes, without precluding the existence of other processes, as long as the objective of solving the subject of this invention is solved. Another process may exist in between.

제 3 양태로서 에틸렌과 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 원료로 하여 프로필렌을 제조하는 방법에 있어서, 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나 와, 에틸렌의 2 량화 반응에 의해서 얻어지는 탄소수 4 의 올레핀을 반응시키는 공정을 포함하는 것인데, 바람직하게는, 이하의 5 개의 공정 (1C), (2C), (3C), (4C) 및 (5C) 를 포함하는 프로세스로 이루어진다.In a third aspect, a process for producing propylene using at least one of ethylene, methanol, and dimethyl ether as a raw material, comprising: reacting at least one of methanol and dimethyl ether with an olefin having 4 carbon atoms obtained by dimerization reaction of ethylene Although it contains, Preferably, it consists of the process containing the following five processes (1C), (2C), (3C), (4C), and (5C).

공정 (1C) : 원료로서의 에틸렌과, 공정 (4C) 로부터 리사이클된 유체 (P) 를 제 1 반응기에 공급하여, 에틸렌 2 량화 촉매와 접촉시킴으로써 탄소수 4 의 올레핀을 함유하는 유체 (Q) 를 얻는 공정Step (1C): a step of obtaining a fluid (Q) containing an olefin having 4 carbon atoms by supplying ethylene as a raw material and the fluid P recycled from the step (4C) to the first reactor and contacting with an ethylene dimerization catalyst.

공정 (2C) : 공정 (1C) 로부터의 유체 (Q) 와, 공정 (5C) 로부터 리사이클된 유체 (R) 과, 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 제 2 반응기에 공급하여 프로필렌 제조 촉매와 접촉시킴으로써, 프로필렌, 에틸렌, 기타 올레핀, 파라핀, 방향족 화합물 및 물을 함유하는 유체 (S) 를 얻는 공정Step (2C): by supplying fluid Q from step (1C), fluid R recycled from step (5C), at least one of methanol and dimethyl ether to a second reactor and contacting with a propylene production catalyst To obtain a fluid (S) containing propylene, ethylene, other olefins, paraffins, aromatic compounds and water

공정 (3C) : 공정 (2C) 로부터의 유체 (S) 를, 탄소수 2 이하의 탄화수소가 풍부한 유체 (T) 와, 프로필렌이 풍부한 유체와, 탄소수 4 이상의 탄화수소가 풍부한 유체 (U) 와, 물이 풍부한 유체로 분리하는 공정Process (3C): The fluid (S) from the process (2C) includes a fluid (T) rich in hydrocarbons having 2 or less carbon atoms, a fluid rich in propylene, a fluid (U) rich in hydrocarbons having 4 or more carbon atoms, and water. Process to separate into abundant fluid

공정 (4C) : 공정 (3C) 로부터의 유체 (T) 의 일부 유체 (P) 를 제 1 반응기에 리사이클하고, 나머지 유체를 그 프로세스로부터 발출하는 공정Step (4C): a step of recycling some of the fluid P of the fluid T from the step 3C to the first reactor, and extracting the remaining fluid from the process

공정 (5C) : 공정 (3C) 로부터의 유체 (U) 의 일부 유체 (R) 을 제 2 반응기에 리사이클하고, 나머지 유체를 그 프로세스로부터 발출하는 공정Step (5C): a step of recycling some fluid R of the fluid U from the step (3C) to the second reactor and drawing out the remaining fluid from the process

또, 본 발명에 있어서 「풍부한」이란, 목적물의 순도가 50몰% 이상, 바람직하게는 70몰% 이상, 보다 바람직하게는 90몰% 이상, 더욱 바람직하게는 95몰% 이상인 것을 의미한다. 예를 들어, 「탄소수 4 이상의 탄화수소가 풍부한 유체 (F) 」 란, 「탄소수 4 이상의 탄화수소」를 50몰% 이상, 바람직하게는 70몰% 이상, 보다 바람직하게는 90몰% 이상, 더욱 바람직하게는 95몰% 이상 함유하는 유체이다.In addition, in this invention, "rich" means that the purity of a target object is 50 mol% or more, Preferably it is 70 mol% or more, More preferably, it is 90 mol% or more, More preferably, it is 95 mol% or more. For example, "the fluid rich in hydrocarbons having 4 or more carbon atoms (F)" means 50 mol% or more, preferably 70 mol% or more, more preferably 90 mol% or more, and even more preferably "hydrocarbons having 4 or more carbon atoms". Is a fluid containing 95 mol% or more.

본 발명에 있어서 「그 프로세스로부터 발출하는」이란, 본 프로세스의 제 1 반응기와 제 2 반응기 중 어느 것에도 리사이클되지 않는 것을 의미한다.In this invention, "outgoing from the process" means that neither of the 1st reactor and the 2nd reactor of this process is recycled.

또한, 본 발명은, 바람직하게는 전술한 5 개의 공정 (1C), (2C), (3C), (4C) 및 (5C) 를 포함하는 것이지만, 본 발명의 과제를 해결한다는 목적에 따르는 한, 그 이외의 공정의 존재를 배제하는 것이 아니라, 5 개의 공정 전후에 다른 공정이 존재하고 있어도 되고, 각 공정 사이에 다른 공정이 존재하고 있어도 된다.In addition, the present invention preferably includes the above-mentioned five steps (1C), (2C), (3C), (4C) and (5C), but as long as the object of the present invention is solved, Instead of excluding the existence of other processes, other processes may exist before and after the five processes, and other processes may exist between the respective processes.

이하에, 이러한 상기에 따라서, 본 발명의 프로필렌 제조 방법을 설명한다.In the following, the propylene production method of the present invention will be described according to the above.

{제 1 양태} {First Aspect}

우선, 제 1 양태의 공정 (1A) ∼ (5A) 에 관해서 설명한다.First, the process (1A)-(5A) of a 1st aspect is demonstrated.

[공정 (1A) 의 설명] [Description of Step (1A)]

공정 (1A) 에서는, 원료로서의 에틸렌과, 원료로서의 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나와, 공정 (4A) 로부터 리사이클된 유체 (F) 를 제 1 반응기에 공급하여 제 1 촉매와 접촉시킴으로써, 프로필렌, 탄소수 4 이상의 올레핀, 에틸렌, 파라핀, 방향족 화합물 및 물을 함유한 유체를 함유하는 유체 (A) 를 얻는다.In step (1A), propylene and carbon number are obtained by supplying at least one of ethylene as a raw material, methanol and dimethyl ether as a raw material, and the fluid (F) recycled from step (4A) to the first reactor and contacting with the first catalyst. A fluid (A) containing a fluid containing at least 4 olefins, ethylene, paraffins, aromatic compounds and water is obtained.

<제 1 촉매><First catalyst>

제 1 양태에서 말하는 「제 1 촉매」란 제 1 반응기에서 사용하는 촉매를 말하고, 에틸렌과, 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 반응시켜 프로필렌 및 탄소수 4 이상의 올레핀을 제조할 수 있는 촉매를 말한다. The "first catalyst" used in the first embodiment refers to a catalyst used in the first reactor, and refers to a catalyst capable of producing propylene and an olefin having 4 or more carbon by reacting ethylene with at least one of methanol and dimethyl ether.

이 반응에 사용되는 촉매로는, 브뢴스테드산점을 갖는 고체상의 것이면 특별히 한정되지 않고, 종래 공지된 촉매가 이용되며, 예를 들어, 카올린 등의 점토 광물 ; 점토 광물 등의 담체에 황산, 인산 등의 산을 함침·담지시킨 것 ; 산성형 이온 교환 수지 ; 제올라이트류 ; 인산알루미늄류 ; Al-MCM41 등의 메소포러스 실리카알루미나 등의 고체산 촉매를 들 수 있다.As a catalyst used for this reaction, if it is a solid thing which has Bronsted acid point, it will not specifically limit, A conventionally well-known catalyst is used, For example, Clay minerals, such as kaolin; Impregnated and supported with acids such as sulfuric acid and phosphoric acid in a carrier such as clay mineral; Acidic ion exchange resins; Zeolites; Aluminum phosphates; And solid acid catalysts such as mesoporous silica alumina such as Al-MCM41.

이들 고체산 촉매 중에서도, 분자체 효과를 갖는 것이 바람직하고, 또한, 산 강도가 그다지 높지 않은 것이 바람직하다.Among these solid acid catalysts, those having a molecular sieve effect are preferable, and those having a low acid strength are preferred.

상기 고체산 촉매 중, 분자체 효과를 갖는 제올라이트류나 인산알루미늄류의 구조로서는, International Zeolite Association (IZA) 이 규정하는 코드로 나타내면, 예를 들어, AEI, AET, AEL, AFI, AFO, AFS, AST, ATN, BEA, CAN, CHA, EMT, ERI, EUO, FAU, FER, LEV, LTL, MAZ, MEL, MFI, MOR, MTT, MTW, MWW, OFF, PAU, RHO, STT, TON 등을 들 수 있다. 이 중에서도 촉매의 프레임워크 밀도가 18.0T/㎚3 이하인 촉매가 바람직하고, 이와 같은 것으로, 바람직하게는 MFI, MEL, MOR, MWW, FAU, BEA, CHA 이고, 보다 바람직하게는 MFI, MEL, MOR, MWW, CHA, 특히 바람직하게는 MFI, MEL, MWW, CHA 를 들 수 있다. As the structures of the zeolites and aluminum phosphates having the molecular sieve effect among the solid acid catalysts, represented by codes prescribed by the International Zeolite Association (IZA), for example, AEI, AET, AEL, AFI, AFO, AFS, AST , ATN, BEA, CAN, CHA, EMT, ERI, EUO, FAU, FER, LEV, LTL, MAZ, MEL, MFI, MOR, MTT, MTW, MWW, OFF, PAU, RHO, STT, TON have. Among these, catalysts having a framework density of 18.0 T / nm 3 or less are preferred, and such catalysts are preferably MFI, MEL, MOR, MWW, FAU, BEA, CHA, and more preferably MFI, MEL, MOR. , MWW, CHA, and particularly preferably MFI, MEL, MWW, CHA.

여기에서, 프레임워크 밀도 (단위 : T/㎚3) 란, 제올라이트의 단위 체적 (1㎚3) 당 존재하는 T 원자 (제올라이트의 골격을 구성하는 원자 중, 산소 이외의 원자) 의 개수를 의미하고, 이 값은 제올라이트의 구조에 의해 정해지는 것이다. Here, the framework density (unit: T / nm 3 ) means the number of T atoms (atoms other than oxygen among the atoms constituting the skeleton of the zeolite) per unit volume (1 nm 3 ) of the zeolite, This value is determined by the structure of the zeolite.

또한, 그 고체산 촉매로서 보다 바람직하게는, 세공 직경이 0.3 ∼ 0.9㎚ 인 미크로 세공을 가지며, BET 비표면적이 200 ∼ 700㎡/g, 세공 용적이 0.1 ∼ 0.5g/㎖ 인 결정성 알루미노실리케이트류, 메탈로실리케이트류 또는 결정성 인산알루미늄류 등이 바람직하다. 또한, 여기에서 말하는 세공 직경이란, International Zeolite Association (IZA) 이 정하는 결정학적인 채널 직경 (Crystallographic free diameter of the channels) 을 나타내며, 세공 (채널) 의 형상이 진원형인 경우에는 그 직경을 가리키고, 세공의 형상이 타원형인 경우에는 단경(短徑)을 가리킨다.More preferably, the solid acid catalyst has micropores having a pore diameter of 0.3 to 0.9 nm, a crystalline alumino having a BET specific surface area of 200 to 700 m 2 / g and a pore volume of 0.1 to 0.5 g / ml. Silicates, metalosilicates or crystalline aluminum phosphates are preferred. In addition, the pore diameter here refers to the crystallographic free diameter of the channels defined by the International Zeolite Association (IZA), and when the shape of the pores (channels) is a round shape, it refers to the diameter. If the shape of oval refers to a short diameter (短 徑).

또한, 알루미노실리케이트 중에는, SiO2/Al2O3 의 몰비가 10 이상인 것이 바람직하다. SiO2/Al2O3 몰비가 지나치게 낮으면 촉매의 내구성이 저하되기 때문에 바람직하지 않다. SiO2/Al2O3 의 몰비의 상한은 통상 10000 이하이다. SiO2/Al2O3 의 몰비가 이보다 지나치게 높으면 촉매 활성이 저하되기 때문에 바람직하지 않다. 상기 몰비는, 형광 X 선이나 화학 분석법 등의 통상적인 방법에 의해 구할 수 있다.During the addition, the aluminosilicate, preferably at least a molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 10 . If the SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio is too low, it is not preferable because the durability of the catalyst is lowered. The upper limit of the molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 is usually 10000 or less. If the molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 is too high, it is not preferable because the catalytic activity is lowered. The molar ratio can be obtained by conventional methods such as fluorescence X-rays and chemical analysis.

촉매 중의 알루미늄 함량은 촉매 조제시의 원료 주입량에 의해 컨트롤할 수 있고, 또한 조제 후에 스티밍 등에 의해 Al 을 줄일 수도 있다. 또한, Al 의 일부를 붕소나 갈륨 등의 다른 원소로 치환하여도 되고, 특히 붕소로 치환하는 것이 바람직하다.The aluminum content in the catalyst can be controlled by the amount of raw material injected during preparation of the catalyst, and Al can be reduced by steaming or the like after preparation. In addition, a part of Al may be substituted with other elements, such as boron and gallium, and it is preferable to substitute with boron especially.

이들 촉매는 1 종을 단독으로 사용하여도 되고, 2 종 이상을 혼합하여 사용하여도 된다.These catalysts may be used individually by 1 type, and may mix and use 2 or more types.

본 발명에서는, 반응에 불활성인 물질이나 바인더를 이용하여 조립(造粒)·성형하고, 혹은 이들을 혼합하여 반응에 사용하여도 된다. 그 반응에 불활성인 물질이나 바인더로는, 알루미나 또는 알루미나졸, 실리카, 실리카겔, 석영 및 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.In this invention, you may granulate and shape | mold using the substance and binder which are inert to reaction, or may mix and use these for reaction. Examples of the substance or binder inert to the reaction include alumina or alumina sol, silica, silica gel, quartz and mixtures thereof.

또한, 상기한 촉매 조성은, 이러한 반응에 불활성인 물질이나 바인더 등을 함유하지 않은 촉매 활성 성분만의 조성이다. 그러나, 본 발명에 관련된 촉매란, 이러한 반응에 불활성인 물질이나 바인더 등을 함유하는 경우에는, 전술한 촉매 활성 성분과 이러한 반응에 불활성인 물질이나 바인더 등을 합하여 촉매라고 부르고, 이러한 반응에 불활성인 물질이나 바인더 등을 함유하지 않은 경우에는, 촉매 활성 성분만으로 촉매라고 부른다.The above catalyst composition is a composition only of the catalytically active component which does not contain a substance, a binder, or the like which is inert to such a reaction. However, when the catalyst according to the present invention contains a substance, a binder, or the like which is inert to such a reaction, the above-mentioned catalytically active component and a substance, a binder or the like which are inert to such a reaction are called a catalyst and are inert to such a reaction. When it does not contain a substance, a binder, etc., it calls only a catalyst active component.

본 발명에서 사용하는 촉매 활성 성분의 입경은 합성시의 조건에 따라 상이하지만, 통상, 평균 입경으로서 0.01㎛ ∼ 500㎛ 이다. 촉매의 입경이 지나치게 크면 촉매 활성을 나타내는 표면적이 작아지고, 지나치게 작으면 취급성이 떨어지게 되므로, 어느 경우도 바람직하지 않다. 이 평균 입경은, SEM 관찰 등에 의해 구할 수 있다.The particle diameter of the catalytically active component used in the present invention varies depending on the conditions at the time of synthesis, but is usually 0.01 µm to 500 µm as an average particle diameter. If the particle size of the catalyst is too large, the surface area showing the catalytic activity is small, and if the particle size is too small, the handleability is poor, which is not preferable in either case. This average particle diameter can be calculated | required by SEM observation etc.

본 발명에서 사용하는 촉매의 조제 방법은 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 수열 합성이라 불리우는 공지된 방법에 의해 조제할 수 있다. 또한, 수열 합성 후에 이온 교환, 탈알루미늄 처리, 함침이나 담지 등의 수식에 의해 조성을 변경할 수도 있다.The preparation method of the catalyst used by this invention is not specifically limited, It can be prepared by the well-known method generally called hydrothermal synthesis. In addition, after hydrothermal synthesis, the composition may be changed by modification such as ion exchange, dealumination treatment, impregnation, or supporting.

본 발명에서 사용하는 촉매는, 반응에 제공할 때, 상기 물성 내지 조성을 갖 고 있는 것이면 되고, 어떠한 방법에 의해 조제된 것이어도 상관없다.When used for the reaction, the catalyst used in the present invention may be one having the above-described physical properties or composition, and may be prepared by any method.

<반응 원료> <Reaction raw material>

반응 원료로서 사용하는 에틸렌으로는 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 석유 공급 원료로부터 접촉 분해법 또는 증기 분해법 등에 의해 제조되는 것, 석탄의 가스화에 의해 얻어지는 수소/CO 혼합 가스를 원료로 하여 FT (피셔 트롭슈) 합성을 실시함으로써 얻어지는 것, 에탄의 탈수소법 또는 산화 탈수소법에 의해 얻어지는 것, 프로필렌의 메타세시스 반응 및 호몰로게이션 반응에 의해 얻어지는 것, MTO 반응에 의해서 얻어지는 것, 에탄올의 탈수 반응에 의해서 얻어지는 것 등의, 공지된 각종 방법에 의해 얻어지는 것을 임의로 사용할 수 있고, 이 때 각 제조 방법에서 기인하는 에틸렌 이외의 화합물이 임의로 혼합된 상태인 것을 그대로 사용해도 되고, 정제한 에틸렌을 사용해도 된다.It does not specifically limit as ethylene used as a reaction raw material. For example, those produced by catalytic cracking or steam cracking from petroleum feedstocks, obtained by conducting FT (Fischer Tropsch) synthesis using hydrogen / CO mixed gas obtained by gasification of coal as a raw material, dehydrogenation of ethane By various methods known in the art, such as those obtained by the method or by the oxidative dehydrogenation method, those obtained by the metathesis reaction and homologation reaction of propylene, those obtained by the MTO reaction, and those obtained by the dehydration reaction of ethanol. What is obtained can be used arbitrarily, At this time, what is in the state in which compounds other than ethylene originating in each manufacturing method were mixed arbitrarily may be used as it is, and purified ethylene may be used.

또한, 반응의 원료로서 사용하는 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나의 제조 유래는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 석탄 및 천연 가스, 그리고 제철업에 있어서의 부생물 유래의 수소/CO 의 혼합 가스의 수소화 반응에 의해 얻어지는 것, 식물 유래의 알코올류의 개질 반응에 의해 얻어지는 것, 발효법에 의해 얻어지는 것, 재순환 플라스틱이나 도시 폐기물 등의 유기 물질로부터 얻어지는 것 등을 들 수 있다. 이 때 각 제조 방법에서 기인하는 메탄올 및 디메틸에테르 이외의 화합물이 임의로 혼합된 상태인 것을 그대로 사용해도 되고, 정제한 것을 사용해도 된다.In addition, the origin of manufacture of at least one of methanol and dimethyl ether used as a raw material for the reaction is not particularly limited. For example, those obtained by hydrogenation of a mixed gas of coal and natural gas and hydrogen / CO derived from by-products in the steelmaking industry, those obtained by the reforming reaction of alcohols derived from plants, and those obtained by the fermentation method. And those obtained from organic materials such as recycled plastics and municipal wastes. Under the present circumstances, the thing of the state which arbitrarily mixed compounds other than methanol and dimethyl ether resulting from each manufacturing method may be used as it is, or the refined thing may be used.

<공정 (4A) 로부터 리사이클된 유체 (F)><Fluid (F) Recycled from Step (4A)>

「공정 (4A) 로부터 리사이클된 유체 (F)」란, 공정 (4A) 에 의해 얻어지는 리사이클 유체 (F) 를 말하고, 에틸렌을 함유하는 유체이다. 이 유체 (F) 는 공정 (3A) 에 있어서의 탄소수 2 이하의 탄화수소가 풍부한 유체 (D) 의 일부이다. 여기서 말하는 「일부」란, 통상, 유체 (D) 의 유량 중 10 ∼ 99중량% 의 범위, 바람직하게는 50 ∼ 95중량% 의 범위이다. 이 범위를 하회하면, 새로운 원료로서 제 1 반응기에 공급하는 에틸렌의 유량이 늘어난다는 문제가 생기고, 반대로 이 범위를 상회하면, 메탄이나 에탄이 제 1 반응기 그리고 리사이클 유체 중에 축적되어 버린다는 문제가 발생하기 때문에 바람직하지 않다.The "fluid (F) recycled from process (4A)" means the recycle fluid (F) obtained by process (4A), and is a fluid containing ethylene. This fluid (F) is a part of fluid (D) rich in hydrocarbons having 2 or less carbon atoms in step (3A). "Partial" here is normally the range of 10 to 99 weight% in the flow volume of the fluid (D), Preferably it is the range of 50 to 95 weight%. If it is lower than this range, there arises a problem that the flow rate of ethylene supplied to the first reactor as a new raw material increases, whereas if it exceeds this range, methane or ethane accumulates in the first reactor and recycle fluid. It is not preferable because it is.

제 1 반응기에 리사이클되는 유체 (F) 는, 메탄이나 에탄 등의 반응에 관여하지 않는 화합물이 함유되어 있어도 된다.The fluid F recycled to the first reactor may contain a compound that does not participate in a reaction such as methane or ethane.

<제 1 반응기> <First reactor>

제 1 반응기에서 행해지는 것은 기상(氣相) 반응이다. 이 기상 반응기의 형태에 특별히 제한은 없지만, 통상, 연속식의 고정상 반응기나 유동상 반응기에서 선택된다. 바람직하게는 고정상 반응기이다. 또, 고정상 반응기에 전술한 촉매를 충전하는 경우에는, 촉매층의 온도 분포를 작게 억제하기 위해서, 석영사, 알루미나, 실리카, 실리카-알루미나 등의 반응에 불활성인 입상물을 촉매와 혼합하여 충전해도 된다. 이 경우, 석영사 등의 반응에 불활성인 입상물의 사용량은 특별히 제한은 없다. 또, 이 입상물은, 촉매와의 균일 혼합성 면에서, 촉매와 같은 정도의 입경인 것이 바람직하다.It is a gas phase reaction performed in a 1st reactor. Although there is no restriction | limiting in particular in the form of this gas phase reactor, Usually, it selects from a continuous fixed bed reactor or a fluidized bed reactor. Preferably it is a fixed bed reactor. In addition, in the case of filling the above-mentioned catalyst in the fixed bed reactor, in order to suppress the temperature distribution of the catalyst layer small, granular materials inert to the reaction of quartz sand, alumina, silica, silica-alumina and the like may be mixed with the catalyst and filled. In this case, the amount of the granular material inert to the reaction of quartz sand or the like is not particularly limited. Moreover, it is preferable that this granular material is the particle size of the grade similar to a catalyst from a uniform mixing property with a catalyst.

<반응 조건> <Reaction conditions>

반응 온도의 하한으로는, 제 1 반응기 입구의 가스 온도로서 통상 약 300℃ 이상, 바람직하게는 400℃ 이상이고, 반응 온도의 상한으로는, 통상 600℃ 이하, 바람직하게는 500℃ 이하이다. 반응 온도가 지나치게 낮으면, 반응 속도가 낮고, 미반응 원료가 많이 남는 경향이 있으며, 또한 프로필렌의 수율도 저하된다. 한편으로 반응 온도가 지나치게 높으면 프로필렌의 수율이 현저히 저하됨과 함께 에틸렌의 전화율이 저하되는 경향이 있기 때문에 바람직하지 않다.The lower limit of the reaction temperature is usually about 300 ° C. or higher, preferably 400 ° C. or higher as the gas temperature at the inlet of the first reactor, and the upper limit of the reaction temperature is usually 600 ° C. or lower, preferably 500 ° C. or lower. When reaction temperature is too low, reaction rate is low, there exists a tendency for many unreacted raw materials to remain, and the yield of propylene also falls. On the other hand, when reaction temperature is too high, since the yield of propylene falls markedly and the conversion of ethylene tends to fall, it is unpreferable.

또, 제 1 반응기 출구의 온도가 후술하는 공정 (2A) 및/또는 공정 (2B) 에 있어서의 제 2 반응기 출구의 온도보다 낮은 것이 바람직하고, 제 1 반응기 출구의 온도가 제 2 반응기 출구의 온도보다 50℃ 이상, 예를 들어 50 ∼ 200℃ 정도 낮은 것이 더욱 바람직하다. 이러한 온도 조건으로 제 1 반응기 및 제 2 반응기를 운전함으로써, 에틸렌의 리사이클량을 줄인 조건에서 고선택적으로 프로필렌을 얻는 것이 가능해진다.Moreover, it is preferable that the temperature of a 1st reactor outlet is lower than the temperature of the 2nd reactor outlet in a process (2A) and / or a process (2B) mentioned later, and the temperature of a 1st reactor outlet is the temperature of a 2nd reactor outlet. It is further more preferable that it is 50 degreeC or more, for example, about 50-200 degreeC lower. By operating the first reactor and the second reactor under such temperature conditions, it becomes possible to obtain propylene highly selectively under the condition of reducing the recycle amount of ethylene.

반응 압력의 상한은 통상 2MPa (절대압, 이하 동일) 이하, 바람직하게는 1MPa 이하이고, 보다 바람직하게는 0.7MPa 이하이다. 또한, 반응 압력의 하한은 특별히 제한되지 않지만, 통상 1kPa 이상, 바람직하게는 50kPa 이상이다. 반응 압력이 지나치게 높으면 파라핀류나 방향족 화합물 등의 바람직하지 않은 부생성물의 생성량이 늘어나, 프로필렌의 수율이 저하되는 경향이 있다. 반응 압력이 지나치게 낮으면 반응 속도가 느려지는 경향이 있다.The upper limit of the reaction pressure is usually 2 MPa (absolute pressure, the same below), preferably 1 MPa or less, and more preferably 0.7 MPa or less. In addition, the minimum of reaction pressure is although it does not restrict | limit especially, Usually, it is 1 kPa or more, Preferably it is 50 kPa or more. When the reaction pressure is too high, the amount of undesirable byproducts such as paraffins and aromatic compounds increases, and the yield of propylene tends to decrease. If the reaction pressure is too low, the reaction rate tends to be slow.

제 1 반응기에 공급하는 에틸렌의 양은, 반응기에 공급하는 메탄올의 몰수와 디메틸에테르의 몰수의 2 배와의 합계에 대하여, 몰비로 0.2 이상, 바람직하게는 0.5 이상이고, 5 이하, 바람직하게는 2 이하이다.The amount of ethylene supplied to the first reactor is 0.2 or more, preferably 0.5 or more, 5 or less, preferably 2 or less in molar ratio with respect to the sum of the number of moles of methanol and twice the number of moles of dimethyl ether supplied to the reactor. It is as follows.

즉, 에틸렌의 공급 몰량을 Met, 메탄올의 공급 몰량을 Mm, 디메틸에테르의 공급 몰량을 Mdm 으로 한 경우, Met 는 (Mm+2Mdm) 의 0.2 ∼ 5배, 바람직하게는 0.5 ∼ 2 배이다.That is, when the supply molar amount of ethylene is Met, the supply molar amount of methanol is Mm, and the supply molar amount of dimethyl ether is Mdm, Met is 0.2-5 times (Mm + 2Mdm), Preferably it is 0.5-2 times.

이 공급 농도비가 지나치게 낮거나 지나치게 높아도 반응이 느려져 바람직하지 않고, 특히, 이 공급 농도비가 지나치게 높으면, 반응기 출구의 에틸렌이 많아져 리사이클 유량이 많아지기 때문에 바람직하지 않다.Even if this feed concentration ratio is too low or too high, reaction will become slow and it is unpreferable. Especially, when this feed concentration ratio is too high, it is unpreferable because ethylene at a reactor outlet increases and recycle flow volume increases.

여기서 공급 농도비는, 반응기에 공급하는 각각의 유체 또는 혼합한 후의 유체의 조성을 가스 크로마토그래피 등의 일반적인 분석 수법으로 정량함으로써 알 수 있다.Here, the supply concentration ratio can be known by quantifying the composition of each of the fluids supplied to the reactor or the mixed fluids by general analytical methods such as gas chromatography.

또한, 에틸렌과 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 반응기에 공급할 때에는, 이들을 따로따로 공급해도 되고, 미리 일부 또는 전부를 혼합한 후에 공급해도 된다.In addition, when supplying at least one of ethylene, methanol, and dimethyl ether to a reactor, these may be supplied separately, and may be supplied after mixing some or all previously.

제 1 반응기에 공급하는 전체 공급 성분 중의, 에틸렌과 메탄올과 디메틸에테르의 합계 농도 (기질 농도) 는, 전체의 20체적% 이상 80체적% 이하, 바람직하게는 전체의 30체적% 이상 70체적% 이하이다.The total concentration (substrate concentration) of ethylene, methanol, and dimethyl ether in the total feed components supplied to the first reactor is 20% by volume or more and 80% by volume or less, preferably 30% by volume or more and 70% by volume or less in total. to be.

여기서 기질 농도는, 제 1 반응기에 공급하는 각각의 유체 또는 혼합한 후의 유체의 조성을 가스 크로마토그래피 등의 일반적인 분석 수법으로 정량함으로써 알 수 있다.The substrate concentration can be found by quantifying the composition of each fluid supplied to the first reactor or the mixed fluid by general analytical methods such as gas chromatography.

이 기질 농도가 지나치게 높으면 방향족 화합물이나 파라핀류의 생성이 현저 해져 프로필렌의 선택률이 저하되는 경향이 있다. 반대로, 이 기질 농도가 지나치게 낮으면, 반응 속도가 느려지기 때문에 다량의 촉매가 필요해지고, 또한 생성물의 정제 비용이나 반응 설비의 건설비도 커져 비경제적이다.When the substrate concentration is too high, the production of aromatic compounds and paraffins becomes remarkable, and the selectivity of propylene tends to decrease. On the contrary, when the substrate concentration is too low, a large amount of catalyst is required because the reaction rate is slowed, and the cost of purifying the product and the construction cost of the reaction equipment are also uneconomical.

따라서, 이러한 기질 농도가 되도록, 후술하는 희석 가스로 반응 기질을 희석한다. 기질 농도를 제어하는 방법으로는, 프로세스로부터 발출되는 유체의 유량을 제어하는 방법을 들 수 있다. 프로세스로부터 발출되는 유체의 유량을 변경함으로써, 제 1 반응기에 리사이클되는 희석 가스의 유량이 변화하여, 기질 농도를 바꾸는 것이 가능하다.Therefore, the reaction substrate is diluted with the dilution gas described later to achieve such a substrate concentration. As a method of controlling a substrate concentration, the method of controlling the flow volume of the fluid discharged | emitted from a process is mentioned. By changing the flow rate of the fluid discharged from the process, it is possible to change the flow rate of the dilution gas recycled to the first reactor, thereby changing the substrate concentration.

제 1 반응기 내에는, 에틸렌과 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나 외에, 파라핀류, 방향족류, 수증기, 이산화탄소, 일산화탄소, 질소, 아르곤, 헬륨, 및, 그들의 혼합물과 같은, 반응에 불활성인 기체를 존재시킬 수 있다. 또, 이들 희석 가스 중, 파라핀류나 방향족류는 반응 조건에 따라서는 약간 반응하는 경우가 있지만, 반응량이 적다는 점에서 희석 가스로서 정의한다.In the first reactor, in addition to at least one of ethylene, methanol and dimethyl ether, gas inert to the reaction may be present, such as paraffins, aromatics, water vapor, carbon dioxide, carbon monoxide, nitrogen, argon, helium, and mixtures thereof. Can be. Moreover, among these diluent gases, although paraffins and aromatics may react slightly depending on reaction conditions, they are defined as diluent gas from the point that reaction amount is small.

이러한 희석 가스로는, 반응 원료에 함유되어 있는 불순물을 그대로 사용해도 되고, 별도 조제한 희석 가스를 반응 원료와 혼합하여 사용해도 된다.As such a dilution gas, the impurity contained in the reaction raw material may be used as it is, or the dilution gas prepared separately may be mixed with the reaction raw material and used.

또한, 희석 가스는 제 1 반응기에 넣기 전에 반응 원료와 혼합해도 되고, 반응 원료와는 별도로 제 1 반응기에 공급해도 된다.In addition, before diluting gas into a 1st reactor, you may mix with a reaction raw material, and you may supply to a 1st reactor separately from reaction raw material.

공간 속도는, 0.1Hr-1 내지 500Hr-1 의 사이가 바람직하고, 1.0Hr-1 내지 100Hr-1 의 사이가 더욱 바람직하다. 공간 속도가 지나치게 높으면 원료인 에틸 렌과 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나의 전화율이 낮아진다. 또한, 공간 속도가 지나치게 낮으면, 일정한 생산량을 얻기 위해 필요한 촉매량이 많아져 제 1 반응기가 지나치게 커짐과 함께, 방향족 화합물이나 파라핀 등의 바람직하지 않은 부생성물이 생성되기 때문에 바람직하지 않다. 또, 여기서 말하는 공간 속도란, 촉매 (촉매 활성 성분) 의 중량당에 대한 반응 원료인 에틸렌의 유량이고, 여기서 촉매의 중량이란 촉매의 조립·성형에 사용하는 불활성 성분이나 바인더를 함유하지 않은 촉매 활성 성분의 중량이다. 또한, 유량은 에틸렌의 유량 (중량/시간) 이다.The space velocity is preferably between 0.1Hr 500Hr -1 to -1, and it is even more preferable between -1 to 1.0Hr 100Hr -1. If the space velocity is too high, the conversion of at least one of ethylene, methanol and dimethyl ether as raw materials is lowered. In addition, when the space velocity is too low, the amount of catalyst required to obtain a constant production amount increases, and the first reactor becomes too large, and undesirable by-products such as aromatic compounds and paraffin are produced, which is not preferable. In addition, the space velocity here is the flow rate of ethylene which is a reaction raw material with respect to the weight per weight of a catalyst (catalyst active component), and the weight of a catalyst here is catalyst activity which does not contain the inert component and binder which are used for granulation and shaping | molding of a catalyst. The weight of the component. Further, the flow rate is the flow rate (weight / hour) of ethylene.

<반응에 의한 원료의 소비량> <Consumption of Raw Material by Reaction>

제 1 반응기에 공급하는 메탄올의 몰 유량과 디메틸에테르의 몰 유량의 2 배와의 합계에 대하여, 제 1 반응기 출구의 메탄올의 몰 유량과 디메틸에테르의 몰 유량의 2 배와의 합계는 1% 미만이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.1% 미만이다. 소비량이 적어, 제 1 반응기 출구의 메탄올이나 디메틸에테르의 양이 지나치게 늘어나면, 제품 올레핀의 정제가 곤란해진다. 소비량을 많게 하는 방법으로는, 반응 온도를 올리거나, 공간 속도를 낮추거나 하는 방법을 들 수 있다.Regarding the sum of the molar flow rate of methanol supplied to the first reactor and twice the molar flow rate of dimethyl ether, the sum of the molar flow rate of methanol at the outlet of the first reactor and twice the molar flow rate of dimethyl ether is less than 1%. This is preferred. More preferably less than 0.1%. If the consumption is small and the amount of methanol and dimethyl ether at the outlet of the first reactor is excessively increased, purification of the product olefin becomes difficult. As a method of increasing a consumption amount, the method of raising reaction temperature or decreasing space velocity is mentioned.

여기서, 제 1 반응기에 공급하는 메탄올과 디메틸에테르 및 에틸렌의 유량은, 제 1 반응기에 공급하는 각각의 유체 또는 혼합한 후의 유체의 조성을 가스 크로마토그래피 등의 일반적인 분석 수법으로 정량하여, 각각의 유체의 유량을 측정함으로써 알 수 있고, 제 1 반응기 출구의 메탄올과 디메틸에테르 및 에틸렌의 유량은, 제 1 반응기 출구 유체의 조성을 가스 크로마토그래피 등의 일반적인 수법으 로 정량하여, 제 1 반응기 출구 유체의 유량을 측정 또는 계산함으로써 알 수 있다.Here, the flow rates of methanol, dimethyl ether, and ethylene supplied to the first reactor are quantified by the general analytical methods such as gas chromatography to determine the composition of each fluid or mixed fluid to be supplied to the first reactor. The flow rate of methanol, dimethyl ether and ethylene at the first reactor outlet can be determined by measuring the flow rate, and the composition of the first reactor outlet fluid is quantified by a general method such as gas chromatography to determine the flow rate of the first reactor outlet fluid. It can be known by measuring or calculating.

또한, 제 1 반응기에 있어서의 에틸렌의 전화율은 통상은 30% 이상, 바람직하게는 40% 이상 80% 미만이다. 에틸렌의 전화율이 이 범위를 하회하면 미반응 올레핀이 많아져, 제 1 반응기에 리사이클되는 유체의 유량이 지나치게 커지므로 바람직하지 않다. 한편, 이 범위를 상회하면 파라핀이나 방향족 화합물 등 바람직하지 않은 화합물이 부생되기 때문에 바람직하지 않다.The conversion of ethylene in the first reactor is usually 30% or more, preferably 40% or more and less than 80%. When the conversion ratio of ethylene is less than this range, unreacted olefin increases, and since the flow volume of the fluid recycled to a 1st reactor becomes large too large, it is unpreferable. On the other hand, if it exceeds this range, since undesirable compounds, such as a paraffin and an aromatic compound, are byproduced, it is not preferable.

또, 본 발명에서 말하는 「에틸렌의 전화율」이란, 에틸렌이 에틸렌 이외의 화합물로 전화되는 비율을 말하고, 다음 식으로 나타낸다.In addition, the "conversion ratio of ethylene" used in this invention means the ratio by which ethylene is converted into compounds other than ethylene, and is represented by following Formula.

에틸렌 전화율 (%) = {(제 1 반응기 입구의 에틸렌 유량 - 제 1 반응기 출구의 에틸렌 유량) / 제 1 반응기 입구의 에틸렌 유량} × 100Ethylene conversion rate (%) = {(ethylene flow rate at the first reactor inlet-ethylene flow rate at the first reactor outlet) / ethylene flow rate at the first reactor inlet} × 100

또, 에틸렌의 전화율은 가스 크로마토그래피 등의 일반적인 분석 수법 및 유량계에 의해서 정량화할 수 있다.Moreover, the conversion rate of ethylene can be quantified by general analytical methods, such as gas chromatography, and a flowmeter.

<프로필렌, 탄소수 4 이상의 올레핀, 에틸렌, 파라핀, 방향족 화합물 및 물을 함유한 유체 (A)><Fluid (A) containing propylene, olefins having 4 or more carbon atoms, ethylene, paraffins, aromatic compounds and water>

「프로필렌, 탄소수 4 이상의 올레핀, 에틸렌, 파라핀, 방향족 화합물 및 물을 함유한 유체를 함유하는 유체 (A)」란, 제 1 반응기의 출구의 유체를 의미한다."The fluid (A) containing the fluid containing propylene, a C4 or more olefin, ethylene, a paraffin, an aromatic compound, and water" means the fluid of the exit of a 1st reactor.

제 1 반응기 출구 유체 (A) 로는, 반응 생성물인 프로필렌, 미반응 원료, 부생성물 및 희석제를 함유하는 혼합 가스가 얻어진다. 그 혼합 가스 중의 프로필렌 농도는 통상 5 ∼ 95중량% 이다.As a 1st reactor outlet fluid (A), the mixed gas containing propylene which is a reaction product, unreacted raw material, by-product, and diluent is obtained. The propylene concentration in the mixed gas is usually 5 to 95% by weight.

미반응 원료는, 통상 에틸렌이다. 반응 조건에 따라서는 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나가 포함되지만, 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나가 남지 않는 반응 조건으로 반응을 실시하는 것이 바람직하다. 그것에 의해, 반응 생성물과 미반응 원료의 분리가 용이해진다. 생성물로는 프로필렌 외에, 탄소수가 4 이상인 올레핀류, 파라핀류, 방향족 화합물 및 물을 들 수 있다.Unreacted raw material is ethylene normally. Depending on the reaction conditions, at least one of methanol and dimethyl ether is included, but the reaction is preferably carried out under reaction conditions in which at least one of methanol and dimethyl ether does not remain. This facilitates separation of the reaction product and the unreacted raw material. Examples of the product include olefins, paraffins, aromatic compounds and water having 4 or more carbon atoms in addition to propylene.

[공정 (2A) 의 설명] [Description of Step (2A)]

공정 (2A) 에서는, 원료로서의 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나와, 공정 (5A) 로부터 리사이클된 유체 (G) 를, 제 2 반응기에 공급하여 제 2 촉매와 접촉시킴으로써, 프로필렌, 탄소수 4 이상의 올레핀, 에틸렌, 파라핀, 방향족 화합물 및 물을 함유한 유체 (B) 를 얻는다.In step (2A), propylene, an olefin having 4 or more carbon atoms, by supplying at least one of methanol and dimethyl ether as raw materials and the fluid (G) recycled from step (5A) to a second reactor and contacting with a second catalyst, A fluid (B) containing ethylene, paraffins, aromatic compounds and water is obtained.

<제 2 촉매> <Second catalyst>

「제 2 촉매」란, 제 2 반응기에서 사용하는 촉매를 말하고, 메탄올 및/또는 디메틸에테르와 탄소수 4 이상의 올레핀을 반응시켜, 프로필렌 및 탄소수 4 이상의 올레핀을 제조할 수 있는 촉매를 말한다.The "second catalyst" refers to a catalyst used in the second reactor, and means a catalyst capable of producing propylene and an olefin having 4 or more carbons by reacting methanol and / or dimethyl ether with an olefin having 4 or more carbon atoms.

제 2 촉매로서 사용되는 촉매로는, 전술한 [공정 (1A) 의 설명] 에 있는 「제 1 촉매」에 기재된 것을 이용할 수 있다. 이 경우, 제 2 촉매로서, 제 1 촉매로서 사용한 것과 완전히 동일한 구조 및 조성의 촉매를 사용해도 되고, 상이한 구조 및/또는 상이한 조성의 촉매를 사용해도 된다. 상이한 조성의 촉매를 사용하는 경우, 제 2 촉매의 SiO2/Al2O3 몰비가 제 1 촉매의 SiO2/Al2O3 몰비보다 높은 쪽이 바람직하다. 이것은, SiO2/Al2O3 몰비가 높을수록 파라핀이나 방향족의 생성이 억제되기 때문에 SiO2/Al2O3 몰비는 높은 쪽이 바람직하지만, 제 1 촉매의 SiO2/Al2O3 몰비가 지나치게 높으면, 에틸렌의 전화율이 낮아지는 경향이 있기 때문이다.As a catalyst used as a 2nd catalyst, the thing as described in "the 1st catalyst" in the above-mentioned [explanation of process (1A)] can be used. In this case, as the second catalyst, a catalyst having the same structure and composition as that used as the first catalyst may be used, or a catalyst having a different structure and / or different composition may be used. When using catalysts of different compositions, it is preferable that the SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio of the second catalyst is higher than the SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio of the first catalyst. Since the higher the molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 , the more the production of paraffins and aromatics is suppressed, the higher the molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 is, but the higher the molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 of the first catalyst is. It is because there exists a tendency for the conversion rate of ethylene to become low too high.

<반응 원료> <Reaction raw material>

반응 원료로서 사용하는 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나의 제조 유래는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 석탄 및 천연 가스, 그리고 제철업에 있어서의 부생물 유래의 수소/CO 의 혼합 가스의 수소화 반응에 의해 얻어지는 것, 식물 유래의 알코올류의 개질 반응에 의해 얻어지는 것, 발효법에 의해 얻어지는 것, 재순환 플라스틱이나 도시 폐기물 등의 유기 물질로부터 얻어지는 것 등을 들 수 있다. 이 때 각 제조 방법에서 기인하는 메탄올 및 디메틸에테르 이외의 화합물이 임의로 혼합된 상태인 것을 그대로 사용해도 되고, 정제한 것을 사용해도 된다.The origin of manufacture of at least one of methanol and dimethyl ether used as the reaction raw material is not particularly limited. For example, those obtained by hydrogenation of a mixed gas of coal and natural gas and hydrogen / CO derived from by-products in the steelmaking industry, those obtained by the reforming reaction of alcohols derived from plants, and those obtained by the fermentation method. And those obtained from organic materials such as recycled plastics and municipal wastes. Under the present circumstances, the thing of the state which arbitrarily mixed compounds other than methanol and dimethyl ether resulting from each manufacturing method may be used as it is, or the refined thing may be used.

<공정 (5A) 로부터 리사이클된 유체 (G)> <Fluid G Recycled from Step (5A)>

「공정 (5A) 로부터 리사이클된 유체 (G)」란, 공정 (5A) 에서 얻어지는 리사이클 유체 (G) 를 말한다. 유체 (G) 는 탄소수 4 이상의 탄화수소를 함유한다. 이 유체 (G) 는, 공정 (3A) 에 있어서의 탄소수 4 이상의 탄화수소가 풍부한 유체 (E) 의 일부이다. 여기서 말하는 「일부」란, 통상, 유체 (E) 의 유량 중 10 ∼ 99중량% 의 범위, 바람직하게는 50 ∼ 95중량% 의 범위이다. 이 범위 를 하회하면, 반응기에 리사이클되는 올레핀의 양이 적어져 프로필렌 수율이 저하된다는 문제가 생기고, 이 범위를 상회하면, 유체 (E) 에 함유되는 파라핀이 축적되고, 유체 (B), (C), (G) 의 유량이 늘어나, 설비 비용 및 용역 비용이 높아진다는 문제가 발생하기 때문에 바람직하지 않다.The "fluid G recycled from process (5A)" means the recycle fluid (G) obtained by process (5A). Fluid G contains a hydrocarbon having 4 or more carbon atoms. This fluid (G) is a part of fluid (E) rich in C4 or more hydrocarbons in process (3A). "Partial" here is normally the range of 10-99 weight% in the flow volume of the fluid (E), Preferably it is the range of 50-95 weight%. Below this range, there is a problem that the amount of olefin recycled to the reactor decreases and the propylene yield is lowered. If the range exceeds this range, paraffin contained in the fluid (E) accumulates, and fluids (B) and (C ) And (G) are not preferable because of the problem that the flow rate increases, resulting in an increase in facility cost and service cost.

제 2 반응기에 리사이클되는 탄소수 4 이상의 탄화수소가 풍부한 유체 (G) 로는 올레핀을 함유하고 있으면 특별히 한정되지 않고, 파라핀이나 방향족 화합물이 함유되어 있어도 된다.The fluid (G) rich in hydrocarbons having 4 or more carbon atoms to be recycled to the second reactor is not particularly limited as long as it contains olefins, and may contain paraffins or aromatic compounds.

<제 2 반응기> <Second reactor>

제 2 반응기에서 행해지는 것은 기상 반응이다. 이 기상 반응기의 형태에 특별히 제한은 없지만, 통상, 연속식의 고정상 반응기나 유동상 반응기에서 선택된다. 바람직하게는 고정상 반응기이다. 또, 고정상 반응기에 전술한 촉매를 충전하는 경우에는, 촉매층의 온도 분포를 작게 억제하기 위해서, 석영사, 알루미나, 실리카, 실리카-알루미나 등의 반응에 불활성인 입상물을 촉매와 혼합하여 충전해도 된다. 이 경우, 석영사 등의 반응에 불활성인 입상물의 사용량은 특별히 제한은 없다. 또, 이 입상물은 촉매와의 균일 혼합성 면에서, 촉매와 동일 정도의 입경인 것이 바람직하다.What is done in the second reactor is a gas phase reaction. Although there is no restriction | limiting in particular in the form of this gas phase reactor, Usually, it selects from a continuous fixed bed reactor or a fluidized bed reactor. Preferably it is a fixed bed reactor. In addition, in the case of filling the above-mentioned catalyst in the fixed bed reactor, in order to suppress the temperature distribution of the catalyst layer small, granular materials inert to the reaction of quartz sand, alumina, silica, silica-alumina and the like may be mixed with the catalyst and filled. In this case, the amount of the granular material inert to the reaction of quartz sand or the like is not particularly limited. Moreover, it is preferable that this granular material is the particle size of the same grade as a catalyst from a uniform mixing property with a catalyst.

<반응 조건> <Reaction conditions>

반응 온도의 하한으로는, 제 2 반응기 입구의 가스 온도로서 통상 약 300℃ 이상, 바람직하게는 400℃ 이상이고, 반응 온도의 상한으로는, 통상 700℃ 이하, 바람직하게는 600℃ 이하이다. 반응 온도가 지나치게 낮으면, 반응 속도가 낮 고, 미반응 원료가 많이 남는 경향이 있으며, 또한 프로필렌의 수율도 저하된다. 한편으로 반응 온도가 지나치게 높으면 프로필렌의 수율이 현저히 저하된다.The lower limit of the reaction temperature is usually about 300 ° C. or higher, preferably 400 ° C. or higher as the gas temperature at the inlet of the second reactor, and the upper limit of the reaction temperature is usually 700 ° C. or lower, preferably 600 ° C. or lower. If the reaction temperature is too low, the reaction rate is low, there is a tendency for a large number of unreacted raw materials to remain, and the yield of propylene also decreases. On the other hand, when reaction temperature is too high, the yield of propylene will fall remarkably.

반응 압력의 상한은 통상 2MPa (절대압, 이하 동일) 이하 바람직하게는 1MPa 이하이고, 보다 바람직하게는 0.7MPa 이하이다. 또한, 반응 압력의 하한은 특별히 제한되지 않지만, 통상 1kPa 이상, 바람직하게는 50kPa 이상이다. 반응 압력이 지나치게 높으면 파라핀류나 방향족 화합물 등의 바람직하지 않은 부생성물의 생성량이 늘어나고, 프로필렌의 수율이 저하되는 경향이 있다. 반응 압력이 지나치게 낮으면 반응 속도가 느려지는 경향이 있다.The upper limit of the reaction pressure is usually 2 MPa (absolute pressure, the same below) or less, preferably 1 MPa or less, and more preferably 0.7 MPa or less. In addition, the minimum of reaction pressure is although it does not restrict | limit especially, Usually, it is 1 kPa or more, Preferably it is 50 kPa or more. When the reaction pressure is too high, the amount of undesired by-products such as paraffins and aromatic compounds increases, and the yield of propylene tends to decrease. If the reaction pressure is too low, the reaction rate tends to be slow.

제 2 반응기에 공급하는 탄소수 4 이상의 올레핀의 양은, 제 2 반응기에 공급하는 메탄올의 몰수와 디메틸에테르의 몰수의 2 배와의 합계에 대하여, 몰비로 0.2 이상, 바람직하게는 0.5 이상이고, 10 이하, 바람직하게는 5 이하이다.The amount of olefins having 4 or more carbon atoms to be supplied to the second reactor is 0.2 or more, preferably 0.5 or more and 10 or less in molar ratio with respect to the sum of the number of moles of methanol and two times the number of moles of dimethyl ether supplied to the second reactor. , Preferably it is 5 or less.

즉, 탄소수 4 이상의 올레핀의 공급 몰량을 Mc4, 메탄올의 공급 몰량을 Mm, 디메틸에테르의 공급 몰량을 Mdm 으로 한 경우, Mc4 는 (Mm+2Mdm) 의 0.2 ∼ 10배, 바람직하게는 0.5 ∼ 5배이다.That is, Mc4 is 0.2 to 10 times of (Mm + 2Mdm), Preferably it is 0.5 to 5 times when supply molar amount of a C4 or more olefin is Mc4, M1 supply methanol has Mm, and dimethyl ether supply molar amount is Mdm.

이 공급 농도비가 지나치게 낮거나 지나치게 높아도 반응이 느려져 바람직하지 않고, 특히, 이 공급 농도비가 지나치게 낮으면, 원료인 올레핀의 소비량이 감소하기 때문에 바람직하지 않다.Even if this feed concentration ratio is too low or too high, reaction will become slow and it is unpreferable. Especially, when this feed concentration ratio is too low, since the consumption of olefin which is a raw material reduces, it is unpreferable.

여기서 공급 농도비는, 제 2 반응기에 공급하는 각각의 유체 또는 혼합한 후의 유체의 조성을 가스 크로마토그래피 등의 일반적인 분석 수법으로 정량함으로써 알 수 있다.Here, the supply concentration ratio can be known by quantifying the composition of each fluid to be supplied to the second reactor or the mixed fluid by general analytical methods such as gas chromatography.

또, 탄소수 4 이상의 올레핀과 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 제 2 반응기에 공급할 때에는, 이들을 따로따로 공급해도 되고, 미리 일부 또는 전부를 혼합한 후에 공급해도 된다.Moreover, when supplying a C4 or more olefin, at least one of methanol, and a dimethyl ether to a 2nd reactor, these may be supplied separately, and you may supply, after mixing part or all previously.

제 2 반응기에 공급하는 전체 공급 성분 중의, 탄소수 4 이상의 올레핀과 메탄올과 디메틸에테르의 합계 농도 (기질 농도) 는, 전체의 20체적% 이상 80체적% 이하, 바람직하게는 전체의 30체적% 이상 70체적% 이하이다.The total concentration (substrate concentration) of olefins having 4 or more carbon atoms, methanol and dimethyl ether in the total feed components supplied to the second reactor is 20% by volume or more and 80% by volume or less, preferably 30% by volume or more in total 70 It is volume% or less.

여기서 기질 농도는, 제 2 반응기에 공급하는 각각의 유체 또는 혼합한 후의 유체의 조성을 가스 크로마토그래피 등의 일반적인 분석 수법으로 정량함으로써 알 수 있다.The substrate concentration can be found by quantifying the composition of each fluid to be supplied to the second reactor or the mixed fluid by general analytical methods such as gas chromatography.

이 기질 농도가 지나치게 높으면 방향족 화합물이나 파라핀류의 생성이 현저해져 프로필렌의 선택률이 저하되는 경향이 있다. 반대로, 이 기질 농도가 지나치게 낮으면, 반응 속도가 느려지기 때문에 다량의 촉매가 필요해지고, 또한 생성물의 정제 비용이나 반응 설비의 건설비도 커져 비경제적이다.When the substrate concentration is too high, the production of aromatic compounds and paraffins becomes remarkable, and the selectivity of propylene tends to decrease. On the contrary, when the substrate concentration is too low, a large amount of catalyst is required because the reaction rate is slowed, and the cost of purifying the product and the construction cost of the reaction equipment are also uneconomical.

따라서, 이러한 기질 농도가 되도록, 후술하는 희석 가스로 반응 기질을 희석한다. 기질 농도를 제어하는 방법으로는, 프로세스로부터 발출되는 유체의 유량을 제어하는 방법을 들 수 있다. 프로세스로부터 발출되는 유체의 유량을 변경함으로써, 제 2 반응기에 리사이클되는 희석 가스의 유량이 변화하여, 기질 농도를 바꾸는 것이 가능하다.Therefore, the reaction substrate is diluted with the dilution gas described later to achieve such a substrate concentration. As a method of controlling a substrate concentration, the method of controlling the flow volume of the fluid discharged | emitted from a process is mentioned. By changing the flow rate of the fluid discharged from the process, it is possible to change the flow rate of the dilution gas recycled to the second reactor, thereby changing the substrate concentration.

또한, 제 2 반응기에 리사이클되는 탄화수소 유체 중 및/또는 탄소수 4 이상의 올레핀 원료 중에 부타디엔 화합물을 함유하고 있는 경우가 있다. 제 2 반 응기에 공급하는 전체 공급 성분 중의 부타디엔의 농도로는, 2.0체적% 이하가 바람직하다. 여기서 부타디엔 농도는, 제 2 반응기에 공급하는 각각의 유체 또는 혼합한 후의 유체의 조성을 가스 크로마토그래피 등의 일반적인 분석 수법으로 정량함으로써 알 수 있다. 부타디엔 농도가 높으면 촉매의 코킹에 의한 열화가 빨라진다. 부타디엔 농도를 저하시키는 방법으로는, 그 유체를 수소 첨가 촉매와 접촉시켜 올레핀류로 변환하는 부분 수첨법을 들 수 있다.In addition, a butadiene compound may be contained in the hydrocarbon fluid recycled to a 2nd reactor, and / or in the olefin raw material of a C4 or more. As a concentration of butadiene in all the feed components supplied to a 2nd reactor, 2.0 volume% or less is preferable. Here, the butadiene concentration can be known by quantifying the composition of each fluid supplied to the second reactor or the mixed fluid by general analytical methods such as gas chromatography. The higher the butadiene concentration, the faster the deterioration by caulking the catalyst. As a method of decreasing butadiene concentration, the partial hydrogenation method which contacts the fluid with a hydrogenation catalyst and converts into olefins is mentioned.

또한, 제 2 반응기에 리사이클되는 탄화수소 유체 중에 방향족 화합물을 함유하고 있는 경우가 있다. 제 2 반응기에 공급되는 모든 가스에 함유되는 방향족 화합물의 합계량이, 제 2 반응기에 공급되는 모든 가스에 함유되는 탄소수 4 이상의 올레핀의 합계량에 대하여 몰비로 0.05 미만인 것이 바람직하다. 여기서 상기 방향족 화합물의 합계량과 탄소수 4 이상의 올레핀의 합계량의 비는, 제 2 반응기에 공급하는 각각의 유체 또는 혼합한 후의 유체의 조성을 가스 크로마토그래피 등의 일반적인 분석 수법으로 정량함으로써 알 수 있다.Moreover, the aromatic compound may be contained in the hydrocarbon fluid recycled to a 2nd reactor. It is preferable that the total amount of the aromatic compound contained in all the gas supplied to a 2nd reactor is less than 0.05 in molar ratio with respect to the total amount of a C4 or more olefin contained in all the gas supplied to a 2nd reactor. Here, ratio of the total amount of the said aromatic compound and the total amount of a C4 or more olefin can be understood by quantifying the composition of each fluid supplied to a 2nd reactor, or the fluid after mixing with general analytical methods, such as gas chromatography.

방향족 화합물 농도가 높으면, 제 2 반응기 내에서 방향족 화합물과 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나가 반응하여, 필요 이상으로 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 소비하기 때문에 바람직하지 않다. 방향족 화합물 농도를 저하시키는 방법으로는, 증류에 의한 분리법을 들 수 있다.When the aromatic compound concentration is high, it is not preferable because at least one of the aromatic compound, methanol and dimethyl ether reacts in the second reactor and consumes at least one of methanol and dimethyl ether more than necessary. As a method of reducing the aromatic compound concentration, a separation method by distillation is mentioned.

제 2 반응기 내에는, 탄소수 4 이상의 올레핀과 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나 외에, 파라핀류, 방향족류, 수증기, 이산화탄소, 일산화탄소, 질소, 아르곤, 헬륨, 및, 그들의 혼합물과 같은, 반응에 불활성인 기체를 존재시킬 수 있 다. 또한, 이들 희석 가스 중, 파라핀류나 방향족류는 반응 조건에 따라서는 약간 반응하는 경우가 있지만, 반응량이 적다는 점에서 희석 가스로서 정의한다.In the second reactor, a gas inert to the reaction, such as paraffins, aromatics, water vapor, carbon dioxide, carbon monoxide, nitrogen, argon, helium, and mixtures thereof, in addition to olefins having 4 or more carbon atoms and at least one of methanol and dimethyl ether. Can be present. Moreover, among these diluent gases, although paraffins and aromatics may react slightly depending on reaction conditions, they are defined as a dilution gas by the point that reaction amount is small.

이러한 희석 가스로는, 반응 원료에 함유되어 있는 불순물을 그대로 사용해도 되고, 별도 조제한 희석 가스를 반응 원료와 혼합하여 사용해도 된다.As such a dilution gas, the impurity contained in the reaction raw material may be used as it is, or the dilution gas prepared separately may be mixed with the reaction raw material and used.

또한, 희석 가스는 제 2 반응기에 넣기 전에 반응 원료와 혼합해도 되고, 반응 원료와는 별도로 제 2 반응기에 공급해도 된다.In addition, before diluting gas into a 2nd reactor, you may mix with a reaction raw material, and you may supply to a 2nd reactor separately from reaction raw material.

공간 속도는, 0.1Hr-1 내지 500Hr-1 의 사이가 바람직하고, 1.0Hr-1 내지 100Hr-1 의 사이가 더욱 바람직하다. 공간 속도가 지나치게 높으면 원료인 올레핀과 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나의 전화율이 낮고, 또 충분한 프로필렌 선택률이 얻어지지 않는다. 또한, 공간 속도가 지나치게 낮으면, 일정한 생산량을 얻기 위해 필요한 촉매량이 많아져 제 2 반응기가 지나치게 커짐과 함께, 방향족 화합물이나 파라핀 등의 바람직하지 않은 부생성물이 생성되고, 프로필렌 선택률이 저하되기 때문에 바람직하지 않다. 또, 여기서 말하는 공간 속도란, 촉매 (촉매 활성 성분) 의 중량당에 대한 반응 원료인 탄소수 4 이상의 올레핀의 유량이고, 여기서 촉매의 중량이란 촉매의 조립·성형에 사용하는 불활성 성분이나 바인더를 함유하지 않은 촉매 활성 성분의 중량이다. 또한, 유량은 탄소수 4 이상의 올레핀의 유량 (중량/시간) 이다.The space velocity is preferably between 0.1Hr 500Hr -1 to -1, and it is even more preferable between -1 to 1.0Hr 100Hr -1. If the space velocity is too high, the conversion ratio of at least one of olefin, methanol and dimethyl ether as a raw material is low, and sufficient propylene selectivity cannot be obtained. In addition, if the space velocity is too low, the amount of catalyst required to obtain a constant yield increases, the second reactor becomes too large, and undesirable by-products such as aromatic compounds and paraffins are generated, and the propylene selectivity is lowered. Not. In addition, the space velocity here is the flow volume of C4 or more olefin which is a reaction raw material with respect to the weight per weight of catalyst (catalyst active component), and the weight of a catalyst does not contain the inert component and binder used for granulation and shaping | molding of a catalyst here. Not the weight of the catalytically active component. In addition, a flow volume is a flow volume (weight / hour) of an olefin of 4 or more carbon atoms.

<반응에 의한 원료의 소비량> <Consumption of Raw Material by Reaction>

제 2 반응기에 공급하는 메탄올의 몰 유량과 디메틸에테르의 몰 유량의 2 배 와의 합계에 대하여, 제 2 반응기 출구의 메탄올의 몰 유량과 디메틸에테르의 몰 유량의 2 배와의 합계는 1% 미만이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.1% 미만이다. 소비량이 적고, 제 2 반응기 출구의 메탄올이나 디메틸에테르의 양이 지나치게 늘어나면, 제품 올레핀의 정제가 곤란해진다. 소비량을 많게 하는 방법으로는, 반응 온도를 올리거나, 공간 속도를 낮추거나 하는 방법을 들 수 있다.Regarding the sum of the molar flow rate of methanol supplied to the second reactor and twice the molar flow rate of dimethyl ether, the sum of the molar flow rate of methanol at the outlet of the second reactor and twice the molar flow rate of dimethyl ether is less than 1%. desirable. More preferably less than 0.1%. If the consumption is small and the amount of methanol and dimethyl ether at the outlet of the second reactor is excessively increased, purification of the product olefin becomes difficult. As a method of increasing a consumption amount, the method of raising reaction temperature or decreasing space velocity is mentioned.

또한, 제 2 반응기에 공급하는 탄소수 4 이상의 올레핀의 몰 유량의 합계에 대하여, 제 2 반응기 출구의 탄소수 4 이상의 올레핀의 몰 유량의 합계는 20% 이상 70% 미만이 바람직하다. 바람직하게는 25% 이상 60% 미만이다.Moreover, as for the sum total of the mole flow rates of a C4 or more olefin to supply to a 2nd reactor, the sum total of the mole flow rates of a C4 or more olefin of a 2nd reactor exit is preferably 20% or more and less than 70%. Preferably it is 25% or more and less than 60%.

소비량이 지나치게 적으면, 미반응 올레핀이 많아져, 제 2 반응기에 리사이클되는 유체의 유량이 지나치게 커지므로 바람직하지 않다. 소비량이 지나치게 많으면, 파라핀이나 방향족 화합물 등 바람직하지 않은 화합물이 부생되고, 프로필렌 수율이 저하되기 때문에 바람직하지 않다. 소비량을 조정하는 방법으로는, 반응 온도나 공간 속도 등을 적절히 설정하는 방법을 들 수 있다.If the consumption is too small, the amount of unreacted olefin increases, and the flow rate of the fluid recycled to the second reactor becomes too large, which is not preferable. If the consumption is too large, undesirable compounds such as paraffin and aromatic compounds are by-produced and the propylene yield is lowered, which is not preferable. As a method of adjusting a consumption amount, the method of setting reaction temperature, a space velocity, etc. suitably is mentioned.

여기서 제 2 반응기에 공급하는 메탄올과 디메틸에테르 및 탄소수 4 이상의 올레핀의 유량은, 제 2 반응기에 공급하는 각각의 유체 또는 혼합한 후의 유체의 조성을 가스 크로마토그래피 등의 일반적인 분석 수법으로 정량하여, 각각의 유체의 유량을 측정함으로써 할 수 있고, 제 2 반응기 출구의 메탄올과 디메틸에테르 및 탄소수 4 이상의 올레핀의 유량은, 제 2 반응기 출구 유체의 조성을 가스 크로마토그래피 등의 일반적인 수법으로 정량하여, 제 2 반응기 출구 유체의 유량을 측정 또는 계산함으로써 알 수 있다.Here, the flow rates of methanol, dimethyl ether, and olefins having 4 or more carbon atoms to be supplied to the second reactor are determined by quantifying the composition of each fluid or mixed fluid to be supplied to the second reactor by a general analysis method such as gas chromatography. By measuring the flow rate of the fluid, the flow rate of methanol and dimethyl ether at the second reactor outlet and olefins having 4 or more carbon atoms quantifies the composition of the second reactor outlet fluid by a general method such as gas chromatography, and the second reactor outlet. This can be known by measuring or calculating the flow rate of the fluid.

<프로필렌, 탄소수 4 이상의 올레핀, 에틸렌, 파라핀, 방향족 화합물 및 물을 함유한 유체 (B)> <Fluid (B) containing propylene, olefins having 4 or more carbon atoms, ethylene, paraffins, aromatic compounds and water>

「프로필렌, 탄소수 4 이상의 올레핀, 에틸렌, 파라핀, 방향족 화합물 및 물을 함유한 유체 (B)」란, 제 2 반응기의 출구의 유체를 의미한다."Fluid (B) containing propylene, an olefin of 4 or more carbon atoms, ethylene, a paraffin, an aromatic compound, and water" means the fluid of the outlet of a 2nd reactor.

제 2 반응기 출구 유체 (B) 로는, 반응 생성물인 프로필렌, 미반응 원료, 부생성물 및 희석제를 함유하는 혼합 가스가 얻어진다. 그 혼합 가스 중의 프로필렌 농도는 통상 5 ∼ 95중량% 이다.As the second reactor outlet fluid (B), a mixed gas containing propylene as a reaction product, unreacted raw materials, by-products and diluents is obtained. The propylene concentration in the mixed gas is usually 5 to 95% by weight.

미반응 원료는, 통상 탄소수 4 이상의 올레핀이다. 반응 조건에 따라서는 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나가 포함되지만, 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나가 남지 않는 반응 조건으로 반응을 실시하는 것이 바람직하다. 그것에 의해, 반응 생성물과 미반응 원료의 분리가 용이해진다. 부생성물로서는 에틸렌, 탄소수가 4 이상인 올레핀류, 파라핀류, 방향족 화합물 및 물을 들 수 있다.The unreacted raw material is usually an olefin having 4 or more carbon atoms. Depending on the reaction conditions, at least one of methanol and dimethyl ether is included, but the reaction is preferably carried out under reaction conditions in which at least one of methanol and dimethyl ether does not remain. This facilitates separation of the reaction product and the unreacted raw material. Examples of the by-product include ethylene, olefins having 4 or more carbon atoms, paraffins, aromatic compounds, and water.

[공정 (3A) 의 설명] [Description of Step (3A)]

공정 (3A) 에서는, 공정 (2A) 에서 얻어진 유체 (B) 를 혼합한 유체 (C) 를, 탄소수 2 이하의 탄화수소가 풍부한 유체 (D), 프로필렌이 풍부한 유체, 탄소수 4 이상의 탄화수소가 풍부한 유체 (E) 및 물이 풍부한 유체로 분리한다.In the step (3A), the fluid (C) in which the fluid (B) obtained in the step (2A) is mixed is a fluid (D) rich in hydrocarbons having 2 or less carbon atoms, a fluid rich in propylene, a fluid rich in hydrocarbons having 4 or more carbon atoms ( E) and separate into a fluid rich in water.

이 혼합 유체 (C) 에 함유되는 에틸렌의 양은, 동 유체에 함유되는 프로필렌에 대하여 중량비로 2.0 미만인 것이 바람직하고, 이 비율은, 보다 바람직하게는 1.5 미만이고, 더욱 바람직하게는 1.0 미만이다. 이것에 의해 본 프로세스 전 체의 설비 비용 및 용역 비용을 현저히 삭감하는 것이 가능하다.It is preferable that the quantity of ethylene contained in this mixed fluid (C) is less than 2.0 by weight ratio with respect to the propylene contained in the said fluid, This ratio is more preferably less than 1.5, More preferably, it is less than 1.0. This makes it possible to significantly reduce the installation cost and the service cost of the whole process.

유체 (C) 에 함유되는 에틸렌과 프로필렌의 중량비는, 동 유체의 조성을 가스 크로마토그래피 등의 일반적인 분석 수법으로 정량함으로써 알 수 있다.The weight ratio of ethylene and propylene contained in the fluid (C) can be known by quantifying the composition of the fluid by general analytical methods such as gas chromatography.

또, 유체 (C) 의 에틸렌과 프로필렌의 중량비는, 제 1 반응기 및/또는 제 2 반응기의 반응 온도나 공간 속도 등의 반응 조건을 조정함으로써 변경할 수 있다.In addition, the weight ratio of ethylene and propylene of the fluid (C) can be changed by adjusting reaction conditions such as reaction temperature and space velocity of the first reactor and / or the second reactor.

유체 (C) 는 냉각, 압축 및 증류 등의 일반적인 분리 공정에 의해서, 탄소수 2 이하의 탄화수소가 풍부한 유체 (D), 프로필렌이 풍부한 유체, 탄소수 4 이상의 탄화수소가 풍부한 유체 (E) 및 물이 풍부한 유체로 분리된다. 여기서, 각 유체는 하나의 유체로 한정되지 않고, 복수의 유체이어도 된다. 예를 들어, 탄소수 2 이하의 탄화수소가 풍부한 유체 (E) 는, 메탄, 에틸렌, 에탄을 함유하는 하나의 유체이어도 되지만, 메탄이 풍부한 유체와 에틸렌과 에탄이 풍부한 유체의 2 가지 유체이어도 된다.Fluid (C) is a fluid rich in hydrocarbons having 2 or less carbon atoms (D), a fluid rich in propylene, a fluid rich in hydrocarbons having 4 or more carbon atoms (E), and a fluid rich in water by general separation processes such as cooling, compression, and distillation. To be separated. Here, each fluid is not limited to one fluid but may be a plurality of fluids. For example, the fluid (E) rich in hydrocarbons having 2 or less carbon atoms may be one fluid containing methane, ethylene or ethane, or two fluids, a fluid rich in methane and a fluid rich in ethylene and ethane.

또한, 필요에 따라서 켄칭, 알칼리 세정, 탈수 등의 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 유체 (C) 에 함산소 화합물이 함유되는 경우에는 켄칭 공정에 의해, 함산소 화합물의 적어도 일부가 제거된다. 반응기 출구 가스에 이산화탄소 등의 산성 가스가 함유되는 경우에는 알칼리 세정에 의해 산성 가스의 적어도 일부가 제거된다. 물의 분리는 주로 압축과 냉각에 의해 응축시킴으로써 가능하다.Moreover, it is preferable to perform processes, such as quenching, alkali washing, dehydration, as needed. When the oxygen compound is contained in the fluid (C), at least a part of the oxygen compound is removed by the quenching step. When acidic gas, such as carbon dioxide, is contained in a reactor outlet gas, at least a part of acidic gas is removed by alkali washing. Separation of water is possible mainly by condensation by compression and cooling.

남은 수분은 몰레큘러 시브 등의 흡착제로 제거하는 것이 바람직하다. 응축 및/또는 흡착에 의해 제거한 물은 활성 오니 등의 폐수 처리 공정에 공급해도 되고, 프로세스수(水) 등으로 사용할 수도 있다. 본 프로세스가 스팀 크랙킹 프로세스의 근처에 있는 경우에는 크래커의 스팀원으로서 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 공정 (1A) 의 제 1 반응기 및/또는 공정 (2A) 의 제 2 반응기에 리사이클하여 희석 가스로서 사용해도 된다.The remaining water is preferably removed with an adsorbent such as molecular sieve. The water removed by condensation and / or adsorption may be supplied to wastewater treatment processes such as activated sludge, or may be used as process water or the like. When this process is in the vicinity of the steam cracking process, it is preferable to use as a steam source of a cracker. Moreover, you may recycle to the 1st reactor of process (1A) and / or the 2nd reactor of process (2A), and may use as a dilution gas.

또, 얻어진 프로필렌이 풍부한 유체는 다시 또 증류 등의 정제 공정에 의해 순도가 높은 프로필렌을 얻는 것이 바람직하다. 프로필렌의 순도로는 95% 이상이고, 99% 이상이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 99.9% 이상이다.In addition, it is preferable that the obtained propylene-rich fluid further has high purity propylene through a purification step such as distillation. The purity of propylene is 95% or more, preferably 99% or more. More preferably, it is 99.9% or more.

제조된 프로필렌은 일반적으로 제조되는 프로필렌 유도체 모든 원료로서 사용할 수 있고, 예를 들어 암모산화 (ammoxidation) 에 의해 아크릴로니트릴의 제조에, 선택 산화에 의해 아크롤레인, 아크릴산 및 아크릴산에스테르의 제조에, 옥소 반응에 의해 노르말부틸알코올, 2-에틸헥산올 등의 옥소알코올의 제조에, 프로필렌의 중합에 의해 폴리프로필렌의 제조에, 프로필렌의 선택 산화에 의해 프로필렌옥사이드 및 프로필렌글리콜 등의 제조에 적용할 수 있다. 또한, 와커 반응에 의해 아세톤을 제조할 수 있고, 또한 아세톤으로부터 메틸이소부틸케톤을 제조할 수 있다. 아세톤으로부터는 또한 아세톤시안히드린을 제조할 수 있고, 이것은 최종적으로 메틸메타크릴레이트로 전환된다. 또한 프로필렌 수화에 의해 이소프로필알코올도 제조할 수 있다. 또한, 벤젠을 알킬화함으로써 제조한 쿠멘을 원료로, 페놀, 비스페놀 A, 폴리카보네이트 수지를 제조할 수 있다.The produced propylene can be used as a raw material for all propylene derivatives generally produced, for example in the production of acrylonitrile by ammoxidation, in the production of acrolein, acrylic acid and acrylic acid esters by selective oxidation, It is applicable to the production of oxo alcohols such as normal butyl alcohol and 2-ethylhexanol, to the production of polypropylene by the polymerization of propylene, and to the production of propylene oxide and propylene glycol by the selective oxidation of propylene. In addition, acetone can be produced by a Wacker reaction, and methyl isobutyl ketone can be produced from acetone. Acetone can also be prepared from acetonecyanhydrin, which is finally converted to methyl methacrylate. Isopropyl alcohol can also be produced by propylene hydration. Moreover, phenol, bisphenol A, and polycarbonate resin can be manufactured from the cumene produced by alkylating benzene as a raw material.

[공정 (4A) 의 설명] [Description of Step (4A)]

공정 (4A) 에서는, 공정 (3A) 에 있어서의 유체 (D) 의 일부 유체 (F) 를 제 1 반응기에 리사이클하고, 나머지 유체는 본 발명의 프로세스 (이하, 「본 프로세 스」라고 부르는 경우가 있다) 로부터 발출한다.In the step (4A), a part of the fluid (F) of the fluid (D) in the step (3A) is recycled to the first reactor, and the remaining fluid is the process of the present invention (hereinafter referred to as "the present process"). Is available).

이 때, 유체 (D) 를 분리 공정에 도입하지 않고, 리사이클 유체 (F) 와 발출되는 유체로 분할해도 되지만, 유체 (D) 를 분리 공정에 도입하여, 유체 (D) 보다 에틸렌 농도를 높인 유체를 제 1 반응기에 리사이클해도 된다. 발출된 유체는, 에틸렌 등의 유효 성분을 회수하기 위해서 정제해도 되고, 연료로서 사용해도 된다. 또 스팀 크랙킹의 원료로서 이용해도 된다.At this time, the fluid (D) may be divided into the recycled fluid (F) and the extracted fluid without introducing the fluid (D) into the separation step, but the fluid (D) is introduced into the separation step and has a higher ethylene concentration than the fluid (D). May be recycled to the first reactor. The extracted fluid may be purified in order to recover active ingredients such as ethylene or may be used as a fuel. Moreover, you may use as a raw material of steam cracking.

또 「본 프로세스로부터 발출하는」이란, 본 프로세스의 제 1 반응기와 제 2 반응기 중 어느 것에도 리사이클되지 않는 것을 의미한다.Moreover, "outgoing from this process" means that neither of the 1st reactor and the 2nd reactor of this process is recycled.

[공정 (5A) 의 설명] [Description of Step (5A)]

공정 (5A) 에서는, 공정 (3A) 에 있어서의 유체 (E) 의 일부 유체 (G) 를 제 2 반응기에 리사이클하고, 나머지 유체를 본 프로세스로부터 발출한다. 이 때, 유체 (E) 를 분리 공정에 도입하지 않고, 리사이클 유체 (G) 와 발출되는 유체로 분할해도 되고, 유체 (E) 를 분리 공정에 도입하여, 유체 (E) 보다 부텐 농도를 높인 유체를 제 2 반응기에 리사이클해도 된다. 발출된 유체는, 부텐이나 방향족 화합물 등의 유효 성분을 회수하기 위해서 정제해도 되고, 연료로서 사용해도 된다. 또 스팀 크랙킹의 원료로서 이용해도 된다.In step 5A, part of the fluid G of the fluid E in step 3A is recycled to the second reactor, and the remaining fluid is taken out from this process. At this time, the fluid (E) may be divided into the recycled fluid (G) and the extracted fluid without introducing the fluid (E) into the separation step, or the fluid (E) is introduced into the separation step to increase the butene concentration than the fluid (E). May be recycled to the second reactor. The extracted fluid may be purified in order to recover active ingredients such as butenes and aromatic compounds, or may be used as fuel. Moreover, you may use as a raw material of steam cracking.

{제 2 양태} {Second embodiment}

다음으로, 제 2 양태의 공정 (1B) ∼ (5B) 에 관해서 설명한다.Next, process (1B)-(5B) of a 2nd aspect are demonstrated.

[공정 (1B) 의 설명] [Description of Step (1B)]

공정 (1B) 에서는, 원료로서의 에틸렌과, 원료로서의 메탄올 및 디메틸에테 르 중 적어도 하나와, 공정 (4B) 로부터 리사이클된 유체 (L) 을 제 1 반응기에 공급하여 제 1 촉매와 접촉시킴으로써, 프로필렌, 탄소수 4 이상의 올레핀, 에틸렌, 파라핀, 방향족 화합물 및 물을 함유한 유체를 함유하는 유체 (A) 를 얻는다.In step (1B), propylene as a raw material, at least one of methanol and dimethyl ether as a raw material, and the fluid (L) recycled from step (4B) are supplied to a first reactor and brought into contact with a first catalyst, thereby producing propylene. And a fluid (A) containing a fluid containing olefins having 4 or more carbon atoms, ethylene, paraffins, aromatic compounds and water.

이 공정 (1B) 에 있어서, <제 1 촉매>, <반응 원료>, <제 1 반응기>, <반응 조건>, <반응에 의한 원료의 소비량>, <프로필렌, 탄소수 4 이상의 올레핀, 에틸렌, 파라핀, 방향족 화합물 및 물을 함유한 유체 (A)> 는, {제 1 양태} 에서의 [공정 (1A) 의 설명] 에 기재한 것과 실질적으로 동일하다.In this step (1B), <first catalyst>, <reaction raw material>, <first reactor>, <reaction conditions>, <consumption amount of raw material by reaction>, <propylene, olefin having 4 or more carbon atoms, ethylene, paraffin , Fluid (A) containing aromatic compound and water is substantially the same as described in [Description of Step (1A)] in {First Embodiment}.

<공정 (4B) 로부터 리사이클된 유체 (L)> <Fluid L Recycled from Step (4B)>

「공정 (4B) 로부터 리사이클된 유체 (L)」이란, 공정 (4B) 에 의해 얻어지는 리사이클 유체 (L) 을 말하고, 에틸렌을 함유하는 유체이다. 이 유체 (L) 은 공정 (3B) 에 있어서의 탄소수 2 이하의 탄화수소가 풍부한 유체 (J) 의 일부이다. 여기서 말하는 「일부」란, 통상, 유체 (J) 의 유량 중 10 ∼ 99중량% 의 범위, 바람직하게는 50 ∼ 95중량% 의 범위이다. 이 범위를 하회하면, 새로운 원료로서 제 1 반응기에 공급하는 에틸렌의 유량이 늘어난다는 문제가 생기고, 반대로 이 범위를 상회하면, 메탄이나 에탄이 제 1 반응기 및 리사이클 유체 중에 축적되어 버린다는 문제가 발생하기 때문에 바람직하지 않다.The "fluid L recycled from process (4B)" means the recycle fluid (L) obtained by process (4B), and is a fluid containing ethylene. This fluid L is a part of the fluid J rich in hydrocarbons having 2 or less carbon atoms in the step (3B). "Partial" here is normally the range of 10-99 weight% in the flow volume of the fluid J, Preferably it is the range of 50-95 weight%. If it is lower than this range, there arises a problem that the flow rate of ethylene supplied to the first reactor is increased as a new raw material. On the contrary, if it exceeds this range, methane or ethane accumulates in the first reactor and recycle fluid. It is not preferable because it is.

제 1 반응기에 리사이클되는 유체 (L) 에는, 메탄이나 에탄이 함유되어 있어도 된다.The fluid L recycled to the first reactor may contain methane or ethane.

[공정 (2B) 의 설명] [Description of Step (2B)]

공정 (2B) 에서는, 공정 (1B) 에서 얻어진 유체 (A) 와, 원료로서의 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나와, 공정 (5B) 로부터 리사이클된 유체 (M) 을 제 2 반응기에 공급하여 제 2 촉매와 접촉시킴으로써, 프로필렌, 탄소수 4 이상의 올레핀, 에틸렌, 파라핀, 방향족 화합물 및 물을 함유한 유체 (I) 를 얻는다.In the step (2B), the fluid (A) obtained in the step (1B), at least one of methanol and dimethyl ether as raw materials, and the fluid (M) recycled from the step (5B) are supplied to the second reactor to supply a second catalyst. By contact with, a fluid (I) containing propylene, olefins having 4 or more carbon atoms, ethylene, paraffins, aromatic compounds and water is obtained.

이 공정 (2B) 에 있어서, <제 2 촉매>, <반응 원료>, <제 2 반응기>, <반응 조건>, <반응에 의한 원료의 소비량> 은, {제 1 양태} 에서의 [공정 (2A) 의 설명] 에 기재한 것과 실질적으로 동일하다.In this step (2B), <second catalyst>, <reaction raw material>, <second reactor>, <reaction conditions>, and <consumption of raw material by reaction> are described in [Step (1) 2A) is substantially the same as described in the description.

<공정 (5B) 로부터 리사이클된 유체 (M)> <Fluid M recycled from step (5B)>

「공정 (5B) 로부터 리사이클된 유체 (M)」이란, 공정 (5B) 에 의해 얻어지는 리사이클 유체 (M) 를 말하고, 탄소수 4 이상의 탄화수소를 함유하는 유체이다. 이 유체 (M) 은 공정 (3B) 에 있어서의 탄소수 4 이상의 탄화수소가 풍부한 유체 (K) 의 일부이다. 여기서 말하는 「일부」란, 통상, 유체 (K) 의 유량 중 10 ∼ 99중량% 의 범위, 바람직하게는 50 ∼ 95중량% 의 범위이다. 이 범위를 하회하면, 반응기에 리사이클되는 올레핀의 양이 적어져, 프로필렌의 수율이 저하된다는 문제가 생기고, 반대로 이 범위를 상회하면, 유체 (K) 에 함유되는 파라핀이 축적되고, 유체 (I), (M) 의 유량이 늘어나, 설비 비용 및 용역 비용이 높아진다는 문제가 발생하기 때문에 바람직하지 않다.The "fluid M recycled from process (5B)" refers to the recycle fluid (M) obtained by process (5B), and is a fluid containing a C4 or more hydrocarbon. This fluid M is a part of the fluid K rich in hydrocarbon having 4 or more carbon atoms in the step (3B). "Partial" here is normally the range of 10-99 weight% in the flow volume of the fluid K, Preferably it is the range of 50-95 weight%. Below this range, the amount of olefin recycled to the reactor decreases, resulting in a decrease in the yield of propylene. Conversely, above this range, paraffin contained in the fluid K accumulates and the fluid (I) (M) is not preferable because of the problem that the flow rate of (M) increases, resulting in an increase in facility cost and service cost.

제 2 반응기에 리사이클되는 유체 (M) 은, 올레핀을 함유하고 있으면 특별히 한정되지 않고, 파라핀이나 방향족 화합물을 함유하고 있어도 된다.The fluid M recycled to the second reactor is not particularly limited as long as it contains olefin, and may contain paraffin or an aromatic compound.

<프로필렌, 탄소수 4 이상의 올레핀, 에틸렌, 파라핀, 방향족 화합물 및 물을 함유한 유체 (I)> <Fluid (I) containing propylene, olefins having 4 or more carbon atoms, ethylene, paraffins, aromatic compounds and water>

「프로필렌, 탄소수 4 이상의 올레핀, 에틸렌, 파라핀, 방향족 화합물 및 물을 함유한 유체 (I)」란, 공정 (2B) 에 있어서의 제 2 반응기 출구의 유체를 의미한다."Fluid (I) containing propylene, C4 or more olefins, ethylene, paraffin, aromatic compound and water" means the fluid at the outlet of the 2nd reactor in a process (2B).

제 2 반응기 출구 유체 (I) 로는, 반응 생성물인 프로필렌, 미반응 원료, 부생성물 및 희석제를 함유하는 혼합 가스가 얻어진다. 그 혼합 가스 중의 프로필렌 농도는 통상 5 ∼ 95중량% 이다.As the second reactor outlet fluid (I), a mixed gas containing propylene as a reaction product, unreacted raw materials, by-products and diluents is obtained. The propylene concentration in the mixed gas is usually 5 to 95% by weight.

미반응 원료는, 통상 탄소수 4 이상의 올레핀이다. 반응 조건에 따라서는 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나가 포함되지만, 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나가 남지 않는 반응 조건으로 반응을 실시하는 것이 바람직하다. 그것에 의해, 반응 생성물과 미반응 원료의 분리가 용이해진다. 부생성물로서는 에틸렌, 탄소수가 4 이상인 올레핀류, 파라핀류, 방향족 화합물 및 물을 들 수 있다.The unreacted raw material is usually an olefin having 4 or more carbon atoms. Depending on the reaction conditions, at least one of methanol and dimethyl ether is included, but the reaction is preferably carried out under reaction conditions in which at least one of methanol and dimethyl ether does not remain. This facilitates separation of the reaction product and the unreacted raw material. Examples of the by-product include ethylene, olefins having 4 or more carbon atoms, paraffins, aromatic compounds, and water.

유체 (I) 에 함유되는 에틸렌의 양은 동 유체에 함유되는 프로필렌에 대하여 중량비로 2.0 미만인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 1.5 미만이고, 더욱 바람직하게는 1.0 미만이다. 이것에 의해 본 프로세스 전체의 설비 비용 및 용역 비용을 현저히 삭감하는 것이 가능하다. 유체 (I) 에 함유되는 에틸렌과 프로필렌의 중량비는, 동 유체의 조성을 가스 크로마토그래피 등의 일반적인 분석 수법으로 정량함으로써 알 수 있다.The amount of ethylene contained in the fluid (I) is preferably less than 2.0 by weight relative to the propylene contained in the fluid. More preferably, it is less than 1.5, More preferably, it is less than 1.0. Thereby, it is possible to significantly reduce the installation cost and the service cost of the whole process. The weight ratio of ethylene and propylene contained in the fluid (I) can be known by quantifying the composition of the fluid by general analytical methods such as gas chromatography.

또, 유체 (I) 의 에틸렌과 프로필렌의 중량비는, 제 1 반응기 및/또는 제 2 반응기의 반응 온도나 공간 속도 등의 반응 조건을 조정함으로써 변경할 수 있다.Moreover, the weight ratio of ethylene and propylene of the fluid (I) can be changed by adjusting reaction conditions, such as reaction temperature and space velocity of a 1st reactor and / or a 2nd reactor.

[공정 (3B) 의 설명] [Description of Step (3B)]

공정 (3B) 에서는, 공정 (2B) 에서 얻어진 유체 (I) 를, 탄소수 2 이하의 탄화수소가 풍부한 유체 (J), 프로필렌이 풍부한 유체, 탄소수 4 이상의 탄화수소가 풍부한 유체 (K) 및 물이 풍부한 유체로 분리한다.In the step (3B), the fluid (I) obtained in the step (2B) is a fluid rich in hydrocarbons having 2 or less carbon atoms (J), a fluid rich in propylene, a fluid rich in hydrocarbons having 4 or more carbon atoms (K) and a fluid rich in water. To separate.

공정 (2B) 에서 얻어진 유체 (I) 는 냉각, 압축 및 증류 등의 일반적인 분리 공정에 의해, 탄소수 2 이하의 탄화수소가 풍부한 유체 (J), 프로필렌이 풍부한 유체, 탄소수 4 이상의 탄화수소가 풍부한 유체 (K) 및 물이 풍부한 유체로 분리된다. 여기서, 각 유체는 하나의 유체로 한정되지 않고, 복수의 유체이어도 된다. 예를 들어, 탄소수 2 이하의 탄화수소가 풍부한 유체 (J) 는, 메탄, 에틸렌, 에탄을 함유하는 하나의 유체이어도 되지만, 메탄이 풍부한 유체와 에틸렌과 에탄이 풍부한 유체의 2 가지 유체이어도 된다.The fluid (I) obtained in the step (2B) is a fluid rich in hydrocarbons having 2 or less carbon atoms (J), a fluid rich in propylene, a fluid rich in hydrocarbons having 4 or more carbon atoms, by general separation processes such as cooling, compression, and distillation. ) And water-rich fluids. Here, each fluid is not limited to one fluid but may be a plurality of fluids. For example, the fluid J rich in hydrocarbons having 2 or less carbon atoms may be one fluid containing methane, ethylene, or ethane, or two fluids, a fluid rich in methane and a fluid rich in ethylene and ethane.

또한, 필요에 따라서 켄칭, 알칼리 세정, 탈수 등의 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 유체 (I) 에 함산소 화합물이 함유되는 경우에는 켄칭 공정에 의해, 함산소 화합물의 적어도 일부가 제거된다. 반응기 출구 가스에 이산화탄소 등의 산성 가스가 함유되는 경우에는 알칼리 세정에 의해 산성 가스의 적어도 일부가 제거된다. 물의 분리는 주로 압축과 냉각에 의해 응축시킴으로써 가능하다. 남은 수분은 몰레큘러 시브 등의 흡착제로 제거하는 것이 바람직하다. 응축 및/또는 흡착에 의해 제거한 물은 활성 오니 등의 폐수 처리 공정에 공급해도 되고, 프로세스수 등으로 사용할 수도 있다. 본 프로세스가 스팀 크랙킹 프로세스의 근처에 있는 경우에는 크래커의 스팀원으로서 이용하는 것이 바람직하다. 또 한, 공정 (1B) 의 제 1 반응기 및/또는 공정 (2B) 의 제 2 반응기에 리사이클하여 희석 가스로서 사용해도 된다.Moreover, it is preferable to perform processes, such as quenching, alkali washing, dehydration, as needed. When the oxygen compound is contained in the fluid (I), at least a part of the oxygen compound is removed by the quenching step. When acidic gas, such as carbon dioxide, is contained in a reactor outlet gas, at least a part of acidic gas is removed by alkali washing. Separation of water is possible mainly by condensation by compression and cooling. The remaining water is preferably removed with an adsorbent such as molecular sieve. The water removed by condensation and / or adsorption may be supplied to wastewater treatment processes such as activated sludge, or may be used as process water or the like. When this process is in the vicinity of the steam cracking process, it is preferable to use as a steam source of a cracker. Moreover, you may recycle to the 1st reactor of process (1B) and / or the 2nd reactor of process (2B), and may use as a dilution gas.

또, 얻어진 프로필렌이 풍부한 유체는 다시 또 증류 등의 정제 공정에 의해 순도가 높은 프로필렌을 얻는 것이 바람직하다. 프로필렌의 순도로는 95% 이상이고, 99% 이상이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 99.9% 이상이다.In addition, it is preferable that the obtained propylene-rich fluid further has high purity propylene through a purification step such as distillation. The purity of propylene is 95% or more, preferably 99% or more. More preferably, it is 99.9% or more.

제조된 프로필렌은 일반적으로 제조되는 프로필렌 유도체 모든 원료로서 사용할 수 있고, 예를 들어 암모산화에 의해 아크릴로니트릴의 제조에, 선택 산화에 의해 아크롤레인, 아크릴산 및 아크릴산에스테르의 제조에, 옥소 반응에 의해 노르말부틸알코올, 2-에틸헥산올 등의 옥소알코올의 제조에, 프로필렌의 중합에 의해 폴리프로필렌의 제조에, 프로필렌의 선택 산화에 의해 프로필렌옥사이드 및 프로필렌글리콜 등의 제조에 적용할 수 있다. 또한, 와커 반응에 의해 아세톤을 제조할 수 있고, 또한 아세톤으로부터 메틸이소부틸케톤을 제조할 수 있다. 아세톤으로부터는 또한 아세톤시안히드린을 제조할 수 있고, 이것은 최종적으로 메틸메타크릴레이트로 전환된다. 또한 프로필렌 수화에 의해 이소프로필알코올도 제조할 수 있다. 또한, 벤젠을 알킬화함으로써 제조한 쿠멘을 원료로, 페놀, 비스페놀 A, 폴리카보네이트 수지를 제조할 수 있다.The propylene produced can be used as a raw material for all propylene derivatives generally produced, for example in the production of acrylonitrile by ammoxidation, in the production of acrolein, acrylic acid and acrylic acid esters by selective oxidation, and by normal oxo reactions. It is applicable to the production of oxo alcohols such as butyl alcohol and 2-ethylhexanol, to the production of polypropylene by polymerization of propylene, and to the production of propylene oxide and propylene glycol by selective oxidation of propylene. In addition, acetone can be produced by a Wacker reaction, and methyl isobutyl ketone can be produced from acetone. Acetone can also be prepared from acetonecyanhydrin, which is finally converted to methyl methacrylate. Isopropyl alcohol can also be produced by propylene hydration. Moreover, phenol, bisphenol A, and polycarbonate resin can be manufactured from the cumene produced by alkylating benzene as a raw material.

[공정 (4B) 의 설명] [Description of Step (4B)]

공정 (4B) 에서는, 공정 (3B) 에 있어서의 유체 (J) 의 일부 유체 (L) 을 제 1 반응기에 리사이클하고, 나머지 유체는 본 발명의 프로세스로부터 발출한다.In the step (4B), part of the fluid (L) of the fluid (J) in the step (3B) is recycled to the first reactor, and the remaining fluid is extracted from the process of the present invention.

이 때, 유체 (J) 를 분리 공정에 도입하지 않고, 리사이클 유체 (L) 과 발출 되는 유체로 분할해도 되지만, 유체 (J) 를 분리 공정에 도입하여, 유체 (J) 보다 에틸렌 농도를 높인 유체를 제 1 반응기에 리사이클해도 된다. 발출된 유체는, 에틸렌 등의 유효 성분을 회수하기 위해서 정제해도 되고, 연료로서 사용해도 된다. 또 스팀 크랙킹의 원료로서 이용해도 된다.At this time, the fluid J may be divided into the recycled fluid L and the extracted fluid without introducing the fluid J into the separation step, but the fluid J is introduced into the separation step to increase the ethylene concentration than the fluid J. May be recycled to the first reactor. The extracted fluid may be purified in order to recover active ingredients such as ethylene or may be used as a fuel. Moreover, you may use as a raw material of steam cracking.

또 「본 프로세스로부터 발출하는」이란, 본 프로세스의 제 1 반응기와 제 2 반응기 중 어느 것에도 리사이클되지 않는 것을 의미한다.Moreover, "outgoing from this process" means that neither of the 1st reactor and the 2nd reactor of this process is recycled.

[공정 (5B) 의 설명] [Description of Step (5B)]

공정 (5B) 에서는, 공정 (3B) 에 있어서의 유체 (K) 의 일부 유체 (M) 를 제 2 반응기에 리사이클하고, 나머지 유체를 본 프로세스로부터 발출한다.In the step (5B), a part of the fluid (M) of the fluid (K) in the step (3B) is recycled to the second reactor, and the remaining fluid is extracted from this process.

이 때, 유체 (K) 를 분리 공정에 도입하지 않고, 리사이클 유체 (M) 과 발출되는 유체로 분할해도 되지만, 유체 (K) 를 분리 공정에 도입하여, 유체 (K) 보다 부텐 농도를 높인 유체를 제 2 반응기에 리사이클해도 된다. 발출된 유체는, 부텐이나 방향족 화합물 등의 유효 성분을 회수하기 위해서 정제해도 되고, 연료로서 사용해도 된다. 또 스팀 크랙킹의 원료로서 이용해도 된다.At this time, the fluid K may be divided into the recycled fluid M and the extracted fluid without introducing the fluid K into the separation step, but the fluid K is introduced into the separation step to increase the butene concentration than the fluid K. May be recycled to the second reactor. The extracted fluid may be purified in order to recover active ingredients such as butenes and aromatic compounds, or may be used as fuel. Moreover, you may use as a raw material of steam cracking.

{제 1 양태 및 제 2 양태에서의 반응 원료의 도입} {Introduction of reaction raw material in 1st aspect and 2nd aspect}

본 발명에서는 탄소수 4 이상의 올레핀을 함유하는 유체를, 새롭게, 프로필렌 제조를 위한 원료의 일부로서 전술한 공정 (2A) 또는 (2B) 에서의 제 2 반응기에 공급해도 된다.In the present invention, a fluid containing an olefin having 4 or more carbon atoms may be newly supplied to the second reactor in the above-described process (2A) or (2B) as part of the raw material for propylene production.

반응의 원료로서 사용하는 탄소수 4 이상의 올레핀으로는 특별히 한정되는 것이 아니다. 예를 들어, 석유 공급 원료로부터 접촉 분해법 또는 스팀 크랙킹 등에 의해 제조되는 것 (BB 유분 (留分), C4 라피네이트-1, C4 라피네이트-2 등), 석탄의 가스화에 의해 얻어지는 수소/CO 혼합 가스를 원료로 하여 FT (피셔 트롭슈) 합성을 실시함으로써 얻어지는 것, 탄소수 4 이상의 파라핀의 탈수소법 또는 산화 탈수소법에 의해 얻어지는 것, MTO 반응에 의해서 얻어지는 것, 알코올의 탈수 반응에 의해서 얻어지는 것, 탄소수 4 이상의 디엔 화합물의 수소화 반응에 의해 얻어지는 것 등의, 공지된 각종 방법에 의해 얻어지는, 탄소수 4 이상, 특히 탄소수 4 ∼ 10 의 올레핀을 임의로 사용할 수 있고, 이 때 각 제조 방법에서 기인하는 탄소수 4 이상의 올레핀 이외의 화합물이 임의로 혼합한 상태의 것을 그대로 사용해도 되고, 정제한 올레핀을 사용해도 된다.It does not specifically limit as a C4 or more olefin used as a raw material of reaction. For example, hydrogen / CO mixture obtained by gasification of coal produced from petroleum feedstock by catalytic cracking or steam cracking (BB fraction, C4 raffinate-1, C4 raffinate-2, etc.) Obtained by conducting FT (Fischer Tropsch) synthesis using gas as a raw material, obtained by dehydrogenation or oxidative dehydrogenation of paraffins having 4 or more carbon atoms, obtained by MTO reaction, obtained by dehydration of alcohol, Olefin having 4 or more, particularly carbon 4-10, olefins obtained by various known methods, such as those obtained by hydrogenation of a diene compound having 4 or more carbon atoms, may optionally be used, and at this time, 4 carbon atoms derived from each production method. The thing of the state which the compound other than the above olefin arbitrarily mixed may be used as it is, or the refined olefin may be used.

이 중에서도, 파라핀류를 함유한 올레핀 원료를 사용하는 경우, 파라핀이 희석 가스의 역할을 하기 때문에 반응 온도의 제어가 용이해지고, 또한 파라핀 함유의 원료는 저렴하게 입수가 가능한 경우가 많기 때문에 바람직하다. 더욱 바람직하게는 노르말부탄 및/또는 이소부탄을 함유한 올레핀 원료이다. 이러한 바람직한 원료로는 상기한 BB 유분, C4 라피네이트-1 이나 C4 라피네이트-2 를 들 수 있다. 또, BB 유분에 관해서는 부타디엔을 많이 함유하기 때문에, 수소 첨가 촉매에 접촉시켜 부타디엔 농도를 저하시킨 유체를 원료로 하는 것이 바람직하다.Among these, when using an olefin raw material containing paraffins, since paraffin plays a role of a diluent gas, control of reaction temperature becomes easy, and raw material containing paraffin is often obtained at low cost, and it is preferable. More preferably, it is an olefin raw material containing normal butane and / or isobutane. Such preferable raw materials include the above-mentioned BB fraction, C4 raffinate-1 and C4 raffinate-2. Moreover, since BB fraction contains a lot of butadiene, it is preferable to use as a raw material the fluid which contacted the hydrogenation catalyst and reduced the butadiene concentration.

이 프로세스 외부로부터의 탄소수 4 이상의 올레핀을 함유하는 유체의 공급량에 특별히 제한은 없다. There is no restriction | limiting in particular in the supply amount of the fluid containing a C4 or more olefin from this process outside.

{공정 (1A) ∼ (5A) 의 프로세스 및 공정 (1B) ∼ (5B) 의 프로세스의 특징}{Features of processes of steps (1A) to (5A) and processes of steps (1B) to (5B)}

제 1 양태인 공정 (1A) ∼ (5A) 의 프로세스의 특징으로는, 제 1 반응기에서 생성된 에틸렌이나 프로필렌 등 탄소수 3 이하의 탄화수소가 제 2 반응기에 공급되지 않는 점을 들 수 있다. 이 때문에, 제 1 반응기 및 제 2 반응기 각각에서 생성된 프로필렌을 제품으로서 효율적으로 꺼낼 수 있다.As a characteristic of the process of process (1A)-(5A) which is 1st aspect, the C3 or less hydrocarbons, such as ethylene and propylene produced | generated in the 1st reactor, are not supplied to a 2nd reactor. For this reason, the propylene produced | generated in each of the 1st reactor and the 2nd reactor can be taken out efficiently as a product.

한편, 제 2 양태인 공정 (1B) ∼ (5B) 의 프로세스의 특징으로는, 제 1 반응기에서 생성된 에틸렌이나 프로필렌이 제 2 반응기에 공급되기 때문에, 생성된 프로필렌의 일부가 반응하여 다른 화합물로 변환되어 버리는 점을 들 수 있다. 그러나, 공정 (3B) 에 있어서 분리 정제계에 공급되는 유체 (I) 의 유량은 제 1 양태의 공정 (3A) 에 있어서 분리 정제계에 공급되는 유체 (C) 의 유량에 비하여 매우 적기 때문에, 분리 정제계의 용역 비용 및 설비 비용이 작다는 특징이 있다.On the other hand, as a characteristic of the process of the process (1B)-(5B) which is 2nd aspect, since ethylene and propylene produced | generated in the 1st reactor are supplied to a 2nd reactor, a part of produced | generated propylene reacts and it is made into another compound. It may be converted. However, since the flow rate of the fluid (I) supplied to the separation purification system in the step (3B) is very small compared to the flow rate of the fluid (C) supplied to the separation purification system in the step (3A) of the first aspect, separation The service cost and equipment cost of the refining system are small.

이와 같이 2 개의 양태에는 각각 특별한 장점이 있기 때문에, 프로세스 전체의 비용이나 프로필렌의 수율을 감안하여 프로세스가 선정되는 것이 바람직하다.As described above, since the two aspects have particular advantages, it is preferable that the process be selected in consideration of the cost of the entire process and the yield of propylene.

{제 3 양태} {Third aspect}

[공정 (1C) 의 설명] [Description of Step (1C)]

공정 (1C) 에서는, 원료로서의 에틸렌과, 공정 (4C) 로부터 리사이클된 유체 (P) 를 제 1 반응기에 공급하여, 에틸렌 2 량화 촉매와 접촉시킴으로써 탄소수 4 의 올레핀을 함유하는 유체 (Q) 를 얻는다.In the step (1C), the fluid (Q) containing olefins having 4 carbon atoms is obtained by supplying ethylene as a raw material and the fluid P recycled from the step (4C) to the first reactor and contacting with an ethylene dimerization catalyst. .

<에틸렌 2 량화 촉매> <Ethylene Dimerization Catalyst>

본 발명에 관련된 반응에 사용되는 「에틸렌 2 량화 촉매」 (이하, 공정 (1C) 에 있어서 단순히 「촉매」라고 하는 경우가 있다) 란, 에틸렌을 원료로 하여 탄소수 4 의 올레핀 (부텐) 을 생성할 수 있는 능력을 갖는 촉매를 말한다.The "ethylene dimerization catalyst" (hereinafter sometimes referred to simply as "catalyst" in the step (1C)) used in the reaction according to the present invention is used to produce olefin (butene) having 4 carbon atoms using ethylene as a raw material. It refers to a catalyst having the ability to.

이러한 촉매로는, 에틸렌의 2 량화에 의해 부텐을 생성하는 반응에 대하여 촉매 기능을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않고, 종래 공지된 촉매가 사용된다.Such a catalyst is not particularly limited as long as it has a catalytic function with respect to a reaction for producing butene by dimerization of ethylene, and a conventionally known catalyst is used.

이 촉매는 착물 촉매이어도 되고, 고체 촉매이어도 된다. 예를 들어 착물 촉매로는, 테트라부톡시티탄-트리에틸알루미늄 복합 촉매와 같은 티탄을 함유하는 촉매, 기타 니켈을 함유하는 촉매, 팔라듐을 함유하는 촉매 등이 사용된다. 한편, 고체 촉매로는, 산화니켈 담지 촉매와 같은 니켈을 함유하는 촉매 등이 사용된다. 반응을 액상에서 실시하는 경우에는 착물 촉매를 사용하는 것이 바람직하고, 기상에서 실시하는 경우에는 고체 촉매가 바람직하다.This catalyst may be a complex catalyst or a solid catalyst. For example, as a complex catalyst, a catalyst containing titanium such as a tetrabutoxytitanium-triethylaluminum composite catalyst, a catalyst containing other nickel, a catalyst containing palladium, and the like are used. As the solid catalyst, a catalyst containing nickel such as a nickel oxide supported catalyst or the like is used. It is preferable to use a complex catalyst when the reaction is carried out in the liquid phase, and a solid catalyst is preferable when the reaction is carried out in the gas phase.

이들 촉매는 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 된다.These catalysts may be used individually by 1 type, and may mix and use 2 or more types.

<반응 원료> <Reaction raw material>

반응의 원료로서 사용하는 에틸렌으로는 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 석유 공급 원료로부터 접촉 분해법 또는 증기 분해법 등에 의해 제조되는 것, 석탄의 가스화에 의해 얻어지는 수소/CO 혼합 가스를 원료로 하여 FT (피셔 트롭슈) 합성을 실시함으로써 얻어지는 것, 에탄의 탈수소법 또는 산화 탈수소법에 의해 얻어지는 것, 프로필렌의 메타세시스 반응 및 호몰로게이션 반응에 의해 얻어지는 것, MTO 반응에 의해서 얻어지는 것, 에탄올의 탈수 반응에 의해서 얻어지는 것 등의, 공지된 각종 방법에 의해 얻어지는 것을 임의로 사용할 수 있고, 이 때 각 제조 방법에서 기인하는 에틸렌 이외의 화합물이 임의로 혼합된 상태인 것을 그대로 사용해도 되고, 정제한 에틸렌을 사용해도 된다.It does not specifically limit as ethylene used as a raw material of reaction. For example, those produced by catalytic cracking or steam cracking from petroleum feedstocks, obtained by conducting FT (Fischer Tropsch) synthesis using hydrogen / CO mixed gas obtained by gasification of coal as a raw material, dehydrogenation of ethane By various methods known in the art, such as those obtained by the method or by the oxidative dehydrogenation method, those obtained by the metathesis reaction and homologation reaction of propylene, those obtained by the MTO reaction, and those obtained by the dehydration reaction of ethanol. What is obtained can be used arbitrarily, At this time, what is in the state in which compounds other than ethylene originating in each manufacturing method were mixed arbitrarily may be used as it is, and purified ethylene may be used.

<공정 (4C) 로부터 리사이클된 유체 (P)> <Fluid P Recycled from Step (4C)>

「공정 (4C) 로부터 리사이클된 유체 (P)」란, 공정 (3C) 에 있어서 얻어지는, 탄소수 2 이하의 탄화수소가 풍부한 유체 (T) 중 제 1 반응기에 리사이클되는 일부의 유체이고, 이 유체 (P) 는 에틸렌을 함유한다. 여기서 말하는 「일부」란, 통상, 유체 (T) 의 유량 중 10 ∼ 99중량% 의 범위, 바람직하게는 50 ∼ 95중량% 의 범위이다. 유체 (P) 의 비율이 이 범위를 하회하면, 새로운 원료로서 반응기에 공급하는 에틸렌의 유량이 늘어난다는 문제가 생기고, 반대로 이 범위를 상회하면, 메탄이나 에탄이 반응기 및 리사이클 유체 중에 축적되어 버린다는 문제가 발생하기 때문에 바람직하지 않다."Fluid P recycled from process (4C)" is a part of fluid recycled to a 1st reactor among the fluids T rich in C2 or less hydrocarbon obtained in process (3C), and this fluid (P) ) Contains ethylene. "Partial" here is normally the range of 10-99 weight% in the flow volume of the fluid T, Preferably it is the range of 50-95 weight%. When the ratio of the fluid P is lower than this range, there arises a problem that the flow rate of ethylene supplied to the reactor as a new raw material increases, and on the contrary, when the ratio of the fluid P exceeds this range, methane or ethane accumulates in the reactor and the recycle fluid. It is not desirable because problems arise.

제 1 반응기에 리사이클되는 유체 (P) 로는, 메탄이나 에탄 등의 반응에 관여하지 않는 화합물이 함유되어 있어도 된다.As fluid P recycled to a 1st reactor, the compound which does not participate in reaction, such as methane and ethane, may be contained.

<에틸렌 2 량화의 반응기 (제 1 반응기)> <Reactor of Ethylene Dimerization (First Reactor)>

반응기의 형식은 특별히 한정되지 않고, 액상 반응기이어도 되고, 기상 반응기이어도 된다. 액상에서 반응을 실시하는 경우에는, 반응기 출구 유체 (Q) 로 부터 촉매를 제거하는 공정이 도입 형성된다. 한편, 기상에서 고체 촉매를 사용하는 경우에는, 연속식의 고정상 반응기나 유동상 반응기에서 선택된다. 바람직하게는 고정상 반응기이다.The type of the reactor is not particularly limited, and may be a liquid phase reactor or a gas phase reactor. When the reaction is carried out in the liquid phase, a process for removing the catalyst from the reactor outlet fluid Q is formed. On the other hand, when using a solid catalyst in the gas phase, it is selected in a continuous fixed bed reactor or a fluidized bed reactor. Preferably it is a fixed bed reactor.

<반응 조건> <Reaction conditions>

반응 조건은 반응 형식이나 촉매에 따라서 크게 상이하다. 통상, 액상에서로 착물 촉매를 사용하는 경우에는 반응 온도는 300℃ 이하, 예를 들어 20 ∼ 200℃, 반응 압력은 0.5MPa 이상, 예를 들어 1.0 ∼ 5.0MPa 가 바람직하고, 기상에서 고체 촉매를 사용하는 경우에는 200℃ 이상, 예를 들어 300 ∼ 700℃, 1MPa 이하, 예를 들어 0.1 ∼ 0.5MPa 가 바람직하다. 액상 반응의 경우에는 반응에 용매를 사용할 수도 있지만, 생성된 부텐을 용매로서 사용해도 된다. 용매로는, 반응에 불활성인 것이면 특별히 한정되지 않지만, 파라핀류가 바람직하다. 용매의 농도로는 전체의 90중량% 미만, 예를 들어 0 ∼ 50중량% 가 바람직하다. 용매의 농도가 지나치게 높으면 반응 속도가 느려지기 때문에 바람직하지 않다. 기상 반응의 경우에는 반응에 희석 가스를 사용할 수도 있다. 희석 가스로는 반응에 불활성인 것이면 특별히 한정되지 않지만, 파라핀류, 방향족류, 수증기, 이산화탄소, 일산화탄소, 질소, 아르곤, 헬륨, 및, 그들의 혼합물을 들 수 있다. 희석 가스의 농도로는 전체의 90체적% 미만, 예를 들어 0 ∼ 80체적% 가 바람직하다. 희석 가스의 농도가 지나치게 높으면 반응 속도가 느려지기 때문에 바람직하지 않다. 또, 용매의 농도 또는 희석 가스의 농도는 가스 크로마토그래피 등의 일반적인 분석 수법에 의해 알 수 있다.The reaction conditions vary greatly depending on the reaction type and the catalyst. Usually, when using a complex catalyst in a liquid phase, reaction temperature is 300 degrees C or less, for example, 20-200 degreeC, and reaction pressure is 0.5 MPa or more, for example, 1.0-5.0 MPa, and solid catalyst is used in a gaseous phase. When using, 200 degreeC or more, for example, 300-700 degreeC and 1 MPa or less, for example, 0.1-0.5 MPa are preferable. In the case of a liquid phase reaction, although a solvent can also be used for reaction, the produced butene may be used as a solvent. Although it will not specifically limit, if it is inert to reaction as a solvent, Paraffins are preferable. As concentration of a solvent, less than 90 weight% of the whole, for example, 0-50 weight% is preferable. Too high a concentration of the solvent is not preferable because the reaction rate is slow. In the case of gas phase reaction, diluent gas can also be used for reaction. The diluent gas is not particularly limited as long as it is inert to the reaction, and examples thereof include paraffins, aromatics, water vapor, carbon dioxide, carbon monoxide, nitrogen, argon, helium, and mixtures thereof. The concentration of the diluent gas is preferably less than 90% by volume, for example, 0 to 80% by volume. Too high a concentration of diluent gas is not preferable because the reaction rate is slowed. The concentration of the solvent or the concentration of the dilution gas can be known by general analytical methods such as gas chromatography.

<반응에 의한 원료의 소비량> <Consumption of Raw Material by Reaction>

에틸렌의 소비량으로는, 제 1 반응기에 공급되는 에틸렌의 양에 대하여 50% 이상이 바람직하다. 에틸렌의 소비량이 지나치게 낮으면 미반응 에틸렌의 리사이클 유량이 늘어나기 때문에 바람직하지 않다. 소비량을 높이는 수단으로는, 반응 온도나 반응 압력을 올리는 방법이나 촉매량을 증가시키는 방법을 들 수 있다.As a consumption amount of ethylene, 50% or more is preferable with respect to the quantity of ethylene supplied to a 1st reactor. If the consumption of ethylene is too low, it is not preferable because the recycle flow rate of unreacted ethylene increases. As a means of increasing a consumption amount, the method of raising reaction temperature, reaction pressure, or the method of increasing catalyst amount are mentioned.

<탄소수 4 의 올레핀을 함유하는 유체 (Q)> <Fluid (Q) containing olefins of 4 carbon atoms>

「탄소수 4 의 올레핀을 함유하는 유체 (Q)」란, 제 1 반응기 출구 유체를 의미한다."Fluid Q containing olefin of carbon number 4" means a 1st reactor outlet fluid.

제 1 반응기의 출구 유체 (Q) 에는 통상, 목적물인 부텐 외에 미반응의 에틸렌이나 부생물인 헥센 등이 함유된다. 액상 반응의 경우에는 촉매를 분리하는 공정이 필요하지만, 그것 이외의 분리는 실시하지 않고서 에틸렌, 부텐 및 헥센을 함유하는 유체를 공정 (2C) 의 제 2 반응기에 도입할 수 있다. 단, 미반응 에틸렌을 증류 등의 일반적인 분리 방법으로 분리하고, 분리한 에틸렌을 제 1 반응기에 리사이클함과 함께, 나머지 유체를 공정 (2C) 의 제 2 반응기에 도입해도 된다. 또, 유체 (Q) 의 일부, 예를 들어 0 ∼ 80% 는 공정 (2C) 에 있어서의 제 2 반응기에 공급하지 않고, 본 발명의 프로세스 (이하, 「본 프로세스」로 부르는 경우가 있다) 외부로 발출해도 된다. 이 경우에는 발출한 유체로부터 부텐을 정제 분리하여 다른 목적을 위해 사용하는 것이 바람직하다. 다른 목적의 구체예로는, 산화 탈수소 반응 또는 탈수소 반응에 의한 부타디엔 제조용의 원료를 들 수 있다.The outlet fluid Q of the first reactor usually contains unreacted ethylene, by-product hexene and the like, in addition to butene as the target product. In the case of the liquid phase reaction, a step of separating the catalyst is required, but a fluid containing ethylene, butene and hexene can be introduced into the second reactor of the step (2C) without performing any other separation. However, unreacted ethylene may be separated by a general separation method such as distillation, the separated ethylene may be recycled to the first reactor, and the remaining fluid may be introduced into the second reactor of step (2C). In addition, a part of the fluid Q, for example, 0 to 80%, is not supplied to the second reactor in the step (2C), but is outside the process of the present invention (hereinafter referred to as the "main process"). You may extract by. In this case, it is preferable to purify butene from the extracted fluid and use it for other purposes. As a specific example of another object, the raw material for butadiene manufacture by an oxidative dehydrogenation reaction or a dehydrogenation reaction is mentioned.

또 「본 프로세스로부터 발출하는」이란, 본 프로세스의 제 1 반응기와 제 2 반응기 중 어느 것에도 리사이클되지 않는 것을 의미한다.Moreover, "outgoing from this process" means that neither of the 1st reactor and the 2nd reactor of this process is recycled.

[공정 (2C) 의 설명] [Description of Step (2C)]

공정 (2C) 에서는, 공정 (1C) 로부터의 유체 (Q) 와, 공정 (5C) 로부터 리사이클된 유체 (R) 과, 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 제 2 반응기에 공급하여 프로필렌 제조 촉매와 접촉시킴으로써, 프로필렌, 에틸렌, 기타 올레핀, 파 라핀, 방향족 화합물 및 물을 함유하는 유체 (S) 를 얻는다.In step (2C), at least one of the fluid (Q) from step (1C), the fluid (R) recycled from step (5C), methanol and dimethyl ether is fed to a second reactor and contacted with a propylene production catalyst. In this way, a fluid S containing propylene, ethylene, other olefins, paraffins, aromatic compounds and water is obtained.

<프로필렌 제조 촉매> <Propylene production catalyst>

본 발명에서 말하는 「프로필렌 제조 촉매」 (이하, 공정 (2C) 에 있어서 단순히 「촉매」라고 하는 경우가 있다) 란, 탄소수 4 이상의 올레핀과 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나로부터 프로필렌을 제조하는 것이 가능한 촉매를 말한다.The term "propylene production catalyst" (hereinafter, simply referred to as "catalyst" in the step (2C)) as used herein refers to a catalyst capable of producing propylene from at least one of olefins having 4 or more carbon atoms, methanol and dimethyl ether. Say.

[촉매] [catalyst]

이 반응에 사용되는 촉매로는, 브뢴스테드산점을 갖는 고체상의 것이면 특별히 한정되지 않고, 종래 공지된 촉매가 이용되며, 예를 들어, 카올린 등의 점토 광물 ; 점토 광물 등의 담체에 황산, 인산 등의 산을 함침·담지시킨 것 ; 산성형 이온 교환 수지 ; 제올라이트류 ; 인산알루미늄류 ; Al-MCM41 등의 메소포러스 실리카알루미나 등의 고체산 촉매를 들 수 있다.As a catalyst used for this reaction, if it is a solid thing which has Bronsted acid point, it will not specifically limit, A conventionally well-known catalyst is used, For example, Clay minerals, such as kaolin; Impregnated and supported with acids such as sulfuric acid and phosphoric acid in a carrier such as clay mineral; Acidic ion exchange resins; Zeolites; Aluminum phosphates; And solid acid catalysts such as mesoporous silica alumina such as Al-MCM41.

이들 고체산 촉매 중에서도, 분자체 효과를 갖는 것이 바람직하고, 또한, 산 강도가 그다지 높지 않은 것이 바람직하다.Among these solid acid catalysts, those having a molecular sieve effect are preferable, and those having a low acid strength are preferred.

상기 고체산 촉매 중, 분자체 효과를 갖는 제올라이트류나 인산알루미늄류의 구조로서는, International Zeolite Association (IZA) 이 규정하는 코드로 나타내면, 예를 들어, AEI, AET, AEL, AFI, AFO, AFS, AST, ATN, BEA, CAN, CHA, EMT, ERI, EUO, FAU, FER, LEV, LTL, MAZ, MEL, MFI, MOR, MTT, MTW, MWW, OFF, PAU, RHO, STT, TON 등을 들 수 있다. 이 중에서도 촉매의 프레임워크 밀도가 18.0T/㎚3 이하인 촉매가 바람직하고, 이와 같은 것으로, 바람직하게는 MFI, MEL, MOR, MWW, FAU, BEA, CHA 이고, 보다 바람직하게는 MFI, MEL, MOR, MWW, CHA, 특히 바람직하게는 MFI, MEL, MWW, CHA 를 들 수 있다. As the structures of the zeolites and aluminum phosphates having the molecular sieve effect among the solid acid catalysts, represented by codes prescribed by the International Zeolite Association (IZA), for example, AEI, AET, AEL, AFI, AFO, AFS, AST , ATN, BEA, CAN, CHA, EMT, ERI, EUO, FAU, FER, LEV, LTL, MAZ, MEL, MFI, MOR, MTT, MTW, MWW, OFF, PAU, RHO, STT, TON have. Among these, catalysts having a framework density of 18.0 T / nm 3 or less are preferred, and such catalysts are preferably MFI, MEL, MOR, MWW, FAU, BEA, CHA, and more preferably MFI, MEL, MOR. , MWW, CHA, and particularly preferably MFI, MEL, MWW, CHA.

여기에서, 프레임워크 밀도 (단위 : T/㎚3) 란, 제올라이트의 단위 체적 (1㎚3) 당 존재하는 T 원자 (제올라이트의 골격을 구성하는 원자 중, 산소 이외의 원자) 의 개수를 의미하고, 이 값은 제올라이트의 구조에 의해 정해지는 것이다. Here, the framework density (unit: T / nm 3 ) means the number of T atoms (atoms other than oxygen among the atoms constituting the skeleton of the zeolite) per unit volume (1 nm 3 ) of the zeolite, This value is determined by the structure of the zeolite.

또한, 그 고체산 촉매로서 보다 바람직하게는, 세공 직경이 0.3 ∼ 0.9㎚ 인 미크로 세공을 가지며, BET 비표면적이 200 ∼ 700㎡/g, 세공 용적이 0.1 ∼ 0.5g/㎖ 인 결정성 알루미노실리케이트류, 메탈로실리케이트류 또는 결정성 인산알루미늄류 등이 바람직하다. 또한, 여기에서 말하는 세공 직경이란, International Zeolite Association (IZA) 이 정하는 결정학적인 채널 직경 (Crystallographic free diameter of the channels) 을 나타내며, 세공 (채널) 의 형상이 진원형인 경우에는 그 직경을 가리키고, 세공의 형상이 타원형인 경우에는 단경을 가리킨다.More preferably, the solid acid catalyst has micropores having a pore diameter of 0.3 to 0.9 nm, a crystalline alumino having a BET specific surface area of 200 to 700 m 2 / g and a pore volume of 0.1 to 0.5 g / ml. Silicates, metalosilicates or crystalline aluminum phosphates are preferred. In addition, the pore diameter here refers to the crystallographic free diameter of the channels defined by the International Zeolite Association (IZA), and when the shape of the pores (channels) is a round shape, it refers to the diameter. If the shape of oval indicates a short diameter.

또한, 알루미노실리케이트 중에는, SiO2/Al2O3 의 몰비가 10 이상인 것이 바람직하다. SiO2/Al2O3 몰비가 지나치게 낮으면 촉매의 내구성이 저하되기 때문에 바람직하지 않다. SiO2/Al2O3 의 몰비의 상한은 통상 10000 이하이다. SiO2/Al2O3 의 몰비가 이보다 지나치게 높으면 촉매 활성이 저하되기 때문에 바람직하지 않다. 상기 몰비는, 형광 X 선이나 화학 분석법 등의 통상적인 방법에 의 해 구할 수 있다.During the addition, the aluminosilicate, preferably at least a molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 10 . If the SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio is too low, it is not preferable because the durability of the catalyst is lowered. The upper limit of the molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 is usually 10000 or less. If the molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 is too high, it is not preferable because the catalytic activity is lowered. The molar ratio can be obtained by conventional methods such as fluorescence X-rays and chemical analysis.

촉매 중의 알루미늄 함량은 촉매 조제시의 원료 주입량에 의해 컨트롤할 수 있고, 또한 조제 후에 스티밍 등에 의해 Al 을 줄일 수도 있다. 또한, Al 의 일부를 붕소나 갈륨 등의 다른 원소로 치환하여도 되고, 특히 붕소로 치환하는 것이 바람직하다.The aluminum content in the catalyst can be controlled by the amount of raw material injected during preparation of the catalyst, and Al can be reduced by steaming or the like after preparation. In addition, a part of Al may be substituted with other elements, such as boron and gallium, and it is preferable to substitute with boron especially.

이들 촉매는 1 종을 단독으로 사용하여도 되고, 2 종 이상을 혼합하여 사용하여도 된다.These catalysts may be used individually by 1 type, and may mix and use 2 or more types.

본 발명에서는, 반응에 불활성인 물질이나 바인더를 이용하여 조립·성형하고, 혹은 이들을 혼합하여 반응에 사용하여도 된다. 그 반응에 불활성인 물질이나 바인더로는, 알루미나 또는 알루미나졸, 실리카, 실리카겔, 석영 및 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.In this invention, you may granulate and shape | mold using the substance and binder which are inert to reaction, or may mix and use these for reaction. Examples of the substance or binder inert to the reaction include alumina or alumina sol, silica, silica gel, quartz and mixtures thereof.

또한, 상기한 촉매 조성은, 이러한 반응에 불활성인 물질이나 바인더 등을 함유하지 않은 촉매 활성 성분만의 조성이다. 그러나, 본 발명에 관련된 촉매란, 이러한 반응에 불활성인 물질이나 바인더 등을 함유하는 경우에는, 전술한 촉매 활성 성분과 이러한 반응에 불활성인 물질이나 바인더 등을 합하여 촉매라고 부르고, 이러한 반응에 불활성인 물질이나 바인더 등을 함유하지 않은 경우에는, 촉매 활성 성분만으로 촉매라고 부른다.The above catalyst composition is a composition only of the catalytically active component which does not contain a substance, a binder, or the like which is inert to such a reaction. However, when the catalyst according to the present invention contains a substance, a binder, or the like which is inert to such a reaction, the above-mentioned catalytically active component and a substance, a binder or the like which are inert to such a reaction are called a catalyst and are inert to such a reaction. When it does not contain a substance, a binder, etc., it calls only a catalyst active component.

본 발명에서 사용하는 촉매 활성 성분의 입경은 합성시의 조건에 따라 상이하지만, 통상, 평균 입경으로서 0.01㎛ ∼ 500㎛ 이다. 촉매의 입경이 지나치게 크면 촉매 활성을 나타내는 표면적이 작아지고, 지나치게 작으면 취급성이 떨어 지게 되므로, 어느 경우도 바람직하지 않다. 이 평균 입경은, SEM 관찰 등에 의해 구할 수 있다.The particle diameter of the catalytically active component used in the present invention varies depending on the conditions at the time of synthesis, but is usually 0.01 µm to 500 µm as an average particle diameter. If the particle size of the catalyst is too large, the surface area showing the catalytic activity is small, and if the particle size is too small, the handleability is poor, which is not preferable in either case. This average particle diameter can be calculated | required by SEM observation etc.

본 발명에서 사용하는 촉매의 조제 방법은 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 수열 합성이라 불리우는 공지된 방법에 의해 조제할 수 있다. 또한, 수열 합성 후에 이온 교환, 탈알루미늄 처리, 함침이나 담지 등의 수식에 의해 조성을 변경할 수도 있다.The preparation method of the catalyst used by this invention is not specifically limited, It can be prepared by the well-known method generally called hydrothermal synthesis. In addition, after hydrothermal synthesis, the composition may be changed by modification such as ion exchange, dealumination treatment, impregnation, or supporting.

본 발명에서 사용하는 촉매는, 반응에 제공할 때, 상기 물성 내지 조성을 갖고 있는 것이면 되고, 어떠한 방법에 의해 조제된 것이어도 상관없다.When used for the reaction, the catalyst used in the present invention may be one having the above physical properties or composition, and may be prepared by any method.

촉매로는, 바람직하게는 전술한 「에틸렌 2 량화 촉매」로서 티탄 또는 니켈을 함유하는 착물 촉매를 사용하고, 또한, 「프로필렌 제조 촉매」로서 MFI 구조 또는 MWW 구조를 갖는 촉매를 사용하는 조합을 들 수 있다.As the catalyst, a combination of preferably using a complex catalyst containing titanium or nickel as the above-mentioned "ethylene dimerization catalyst" and using a catalyst having an MFI structure or a MWW structure as the "propylene production catalyst" are mentioned. Can be.

<반응 원료> <Reaction raw material>

반응 원료로서 사용하는 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나의 제조 유래는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 석탄 및 천연 가스, 그리고 제철업에 있어서의 부생물 유래의 수소/CO 의 혼합 가스의 수소화 반응에 의해 얻어지는 것, 식물 유래의 알코올류의 개질 반응에 의해 얻어지는 것, 발효법에 의해 얻어지는 것, 재순환 플라스틱이나 도시 폐기물 등의 유기 물질로부터 얻어지는 것 등을 들 수 있다. 이 때 각 제조 방법에서 기인하는 메탄올 및 디메틸에테르 이외의 화합물이 임의로 혼합된 상태인 것을 그대로 사용해도 되고, 정제한 것을 사용해도 된다.The origin of manufacture of at least one of methanol and dimethyl ether used as the reaction raw material is not particularly limited. For example, those obtained by hydrogenation of a mixed gas of coal and natural gas and hydrogen / CO derived from by-products in the steelmaking industry, those obtained by the reforming reaction of alcohols derived from plants, and those obtained by the fermentation method. And those obtained from organic materials such as recycled plastics and municipal wastes. Under the present circumstances, the thing of the state which arbitrarily mixed compounds other than methanol and dimethyl ether resulting from each manufacturing method may be used as it is, or the refined thing may be used.

<공정 (5C) 로부터 리사이클된 유체 (R)> <Fluid (R) Recycled from Step (5C)>

「공정 (5C) 로부터 리사이클된 유체 (R)」이란, 공정 (5C) 에 의해 얻어지는 리사이클 유체 (R) 을 말하고, 탄소수 4 이상의 탄화수소가 풍부한 유체이다. 이 유체 (R) 은, 공정 (3C) 에서의 탄소수 4 이상의 탄화수소가 풍부한 유체 (U) 중 제 2 반응기에 리사이클되는 일부의 유체이다. 여기서 말하는 「일부」란, 통상, 유체 (U) 의 유량 중 10 ∼ 99중량% 의 범위, 바람직하게는 50 ∼ 95중량% 의 범위이다. 유체 (R) 의 비율이 이 범위를 하회하면, 제 2 반응기에 공급되는 탄소수 4 이상의 올레핀 유량이 줄어, 프로필렌 수율이 저하된다는 문제가 생기고, 반대로 이 범위를 상회하면, 파라핀이 반응기 및 리사이클 유체 중에 축적되어 버린다는 문제가 발생하기 때문에 바람직하지 않다.The "fluid (R) recycled from process (5C)" refers to the recycle fluid (R) obtained by process (5C), and is a fluid rich in C4 or more hydrocarbons. This fluid R is a part of fluid recycled to the 2nd reactor among the hydrocarbons rich in C4 or more hydrocarbon in the process (3C). "Partial" here is normally the range of 10-99 weight% in the flow volume of the fluid U, Preferably it is the range of 50-95 weight%. If the ratio of the fluid R is lower than this range, the flow rate of olefins of 4 or more carbon atoms supplied to the second reactor is reduced, resulting in a decrease in propylene yield. On the contrary, if the ratio (R) is higher than this range, paraffin is contained in the reactor and recycle fluid. It is not preferable because a problem of accumulation occurs.

제 2 반응기에 리사이클되는 유체 (R) 로는 올레핀을 함유하고 있으면 특별히 한정되지 않고, 파라핀이나 방향족 화합물이 함유되어 있어도 된다.The fluid (R) recycled to the second reactor is not particularly limited as long as it contains olefins, and may contain paraffins or aromatic compounds.

<프로필렌 제조용 반응기 (제 2 반응기)> <Reactor for Propylene Production (Second Reactor)>

제 2 반응기에서 행해지는 것은 기상 반응이다. 이 기상 반응기의 형태에 특별히 제한은 없지만, 통상, 연속식의 고정상 반응기나 유동상 반응기에서 선택된다. 바람직하게는 고정상 반응기이다. 또, 고정상 반응기에 전술한 촉매를 충전하는 경우에는, 촉매층의 온도 분포를 작게 억제하기 위해서, 석영사, 알루미나, 실리카, 실리카-알루미나 등의 반응에 불활성인 입상물을 촉매와 혼합하여 충전해도 된다. 이 경우, 석영사 등의 반응에 불활성인 입상물의 사용량은 특별히 제한은 없다. 또, 이 입상물은, 촉매와의 균일 혼합성 면에서, 촉매와 같 은 정도의 입경인 것이 바람직하다.What is done in the second reactor is a gas phase reaction. Although there is no restriction | limiting in particular in the form of this gas phase reactor, Usually, it selects from a continuous fixed bed reactor or a fluidized bed reactor. Preferably it is a fixed bed reactor. In addition, in the case of filling the above-mentioned catalyst in the fixed bed reactor, in order to suppress the temperature distribution of the catalyst layer small, granular materials inert to the reaction of quartz sand, alumina, silica, silica-alumina and the like may be mixed with the catalyst and filled. In this case, the amount of the granular material inert to the reaction of quartz sand or the like is not particularly limited. Moreover, it is preferable that this granular material is the particle size of the grade similar to a catalyst from a uniform mixing property with a catalyst.

<반응 조건> <Reaction conditions>

반응 온도의 하한으로는, 반응기 입구의 가스 온도로서 통상 약 300℃ 이상, 바람직하게는 400℃ 이상이고, 반응 온도의 상한으로는, 통상 700℃ 이하, 바람직하게는 600℃ 이하이다. 반응 온도가 지나치게 낮으면, 반응 속도가 낮고, 미반응 원료가 많이 남는 경향이 있으며, 또한 프로필렌의 수율도 저하된다. 한편으로 반응 온도가 지나치게 높으면 프로필렌의 수율이 현저히 저하된다.The lower limit of the reaction temperature is usually about 300 ° C. or higher, preferably 400 ° C. or higher as the gas temperature at the reactor inlet, and the upper limit of the reaction temperature is usually 700 ° C. or lower, preferably 600 ° C. or lower. When reaction temperature is too low, reaction rate is low, there exists a tendency for many unreacted raw materials to remain, and the yield of propylene also falls. On the other hand, when reaction temperature is too high, the yield of propylene will fall remarkably.

반응 압력의 상한은 통상 2MPa (절대압, 이하 동일) 이하, 바람직하게는 1MPa 이하이고, 보다 바람직하게는 0.7MPa 이하이다. 또한, 반응 압력의 하한은 특별히 제한되지 않지만, 통상 1kPa 이상, 바람직하게는 50kPa 이상이다. 반응 압력이 지나치게 높으면 파라핀류나 방향족 화합물 등의 바람직하지 않은 부생성물의 생성량이 늘어나, 프로필렌의 수율이 저하되는 경향이 있다. 반응 압력이 지나치게 낮으면 반응 속도가 느려지는 경향이 있다.The upper limit of the reaction pressure is usually 2 MPa (absolute pressure, the same below), preferably 1 MPa or less, and more preferably 0.7 MPa or less. In addition, the minimum of reaction pressure is although it does not restrict | limit especially, Usually, it is 1 kPa or more, Preferably it is 50 kPa or more. When the reaction pressure is too high, the amount of undesirable byproducts such as paraffins and aromatic compounds increases, and the yield of propylene tends to decrease. If the reaction pressure is too low, the reaction rate tends to be slow.

제 2 반응기에 공급하는 탄소수 4 이상의 올레핀의 양은, 반응기에 공급하는 메탄올의 몰수와 디메틸에테르의 몰수의 2 배와의 합계에 대하여, 몰비로 0.2 이상, 바람직하게는 0.5 이상이고, 10 이하, 바람직하게는 5 이하이다.The amount of olefins having 4 or more carbon atoms to be supplied to the second reactor is 0.2 or more, preferably 0.5 or more, 10 or less, preferably 10 or less in terms of molar ratio with respect to the sum of the number of moles of methanol and two times the number of moles of dimethyl ether supplied to the reactor. Preferably less than 5.

즉, 탄소수 4 이상의 올레핀의 공급 몰량을 Mc4, 메탄올의 공급 몰량을 Mm, 디메틸에테르의 공급 몰량을 Mdm 으로 한 경우, Mc4 는 (Mm+2Mdm) 의 0.2 ∼ 10 배, 바람직하게는 0.5 ∼ 5 배이다. 이 공급 농도비가 지나치게 낮거나 지나치게 높아도 반응이 느려져 바람직하지 않고, 특히, 이 공급 농도비가 지나치게 낮으 면, 원료인 올레핀의 소비량이 감소하기 때문에 바람직하지 않다.That is, Mc4 is 0.2 to 10 times of (Mm + 2Mdm), Preferably it is 0.5 to 5 times when supply molar amount of a C4 or more olefin is Mc4, supply molar amount of methanol is Mm, and supply molar amount of dimethyl ether is Mdm. Even if this feed concentration ratio is too low or too high, reaction becomes slow and it is unpreferable. Especially, when this feed concentration ratio is too low, it is unpreferable because the consumption amount of olefin which is a raw material reduces.

여기서 공급 농도비는, 반응기에 공급하는 각각의 유체 또는 혼합한 후의 유체의 조성을 가스 크로마토그래피 등의 일반적인 분석 수법으로 정량함으로써 알 수 있다.Here, the supply concentration ratio can be known by quantifying the composition of each of the fluids supplied to the reactor or the mixed fluids by general analytical methods such as gas chromatography.

또, 탄소수 4 이상의 올레핀과 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 반응기에 공급할 때에는, 이들을 따로따로 공급해도 되고, 미리 일부 또는 전부를 혼합한 후에 공급해도 된다.Moreover, when supplying at least one of a C4 or more olefin, methanol, and a dimethyl ether to a reactor, you may supply these separately, You may supply, after mixing some or all previously.

또, 제 2 반응기에 공급하는 전체 공급 성분 중의, 탄소수 4 이상의 올레핀과 메탄올과 디메틸에테르의 합계 농도 (기질 농도) 는, 전체의 20체적% 이상 80체적% 이하, 바람직하게는 전체의 30체적% 이상 70체적% 이하이다.The total concentration (substrate concentration) of olefins having 4 or more carbon atoms, methanol and dimethyl ether in the total feed components supplied to the second reactor is 20% by volume or more and 80% by volume or less, preferably 30% by volume of the total. It is more than 70 volume%.

여기서 기질 농도는, 반응기에 공급하는 각각의 유체 또는 혼합한 후의 유체의 조성을 가스 크로마토그래피 등의 일반적인 분석 수법으로 정량함으로써 알 수 있다.The substrate concentration can be found by quantifying the composition of each fluid to be supplied to the reactor or the mixed fluid after general analytical methods such as gas chromatography.

이 기질 농도가 지나치게 높으면 방향족 화합물이나 파라핀류의 생성이 현저해져 프로필렌의 선택률이 저하되는 경향이 있다. 반대로, 이 기질 농도가 지나치게 낮으면, 반응 속도가 느려지기 때문에 다량의 촉매가 필요해지고, 또한 생성물의 정제 비용이나 반응 설비의 건설비도 커져 비경제적이다.When the substrate concentration is too high, the production of aromatic compounds and paraffins becomes remarkable, and the selectivity of propylene tends to decrease. On the contrary, when the substrate concentration is too low, a large amount of catalyst is required because the reaction rate is slowed, and the cost of purifying the product and the construction cost of the reaction equipment are also uneconomical.

따라서, 이러한 기질 농도가 되도록, 후술하는 희석 가스로 반응 기질을 희석한다. 기질 농도를 제어하는 방법으로는, 프로세스로부터 발출되는 유체의 유량을 제어하는 방법을 들 수 있다. 프로세스로부터 발출되는 유체의 유량을 변경함으로써, 반응기에 리사이클되는 희석 가스의 유량이 변화하여, 기질 농도를 바꾸는 것이 가능하다.Therefore, the reaction substrate is diluted with the dilution gas described later to achieve such a substrate concentration. As a method of controlling a substrate concentration, the method of controlling the flow volume of the fluid discharged | emitted from a process is mentioned. By changing the flow rate of the fluid withdrawn from the process, it is possible to change the flow rate of the diluent gas recycled to the reactor, thereby changing the substrate concentration.

제 2 반응기에 리사이클되는 유체 (R) 중 및/또는 후술의 프로세스 외부로부터 공급되는 탄소수 4 이상의 올레핀 원료 유체 중에 부타디엔 화합물을 함유하고 있는 경우가 있는데, 제 2 반응기에 공급하는 전체 공급 성분 중의 부타디엔의 농도로는 2.0체적% 이하가 바람직하다.The butadiene compound may be contained in the fluid (R) recycled to the second reactor and / or in an olefin raw material fluid having 4 or more carbon atoms which is supplied from outside the process described later. As a density | concentration, 2.0 volume% or less is preferable.

여기서 부타디엔 농도는, 제 2 반응기에 공급하는 각각의 유체 또는 혼합한 후의 유체의 조성을 가스 크로마토그래피 등의 일반적인 분석 수법으로 정량함으로써 알 수 있다.Here, the butadiene concentration can be known by quantifying the composition of each fluid supplied to the second reactor or the mixed fluid by general analytical methods such as gas chromatography.

이 부타디엔 농도가 높으면 촉매의 코킹에 의한 열화가 빨라진다. 부타디엔 농도를 저하시키는 방법으로는, 그 유체를 수소 첨가 촉매와 접촉시켜 올레핀류로 변환하는 부분 수첨법을 들 수 있다.If this butadiene concentration is high, deterioration by caulking of a catalyst will accelerate. As a method of decreasing butadiene concentration, the partial hydrogenation method which contacts the fluid with a hydrogenation catalyst and converts into olefins is mentioned.

또한, 제 2 반응기에 리사이클되는 유체 (R) 중에 방향족 화합물을 함유하고 있는 경우가 있는데, 제 2 반응기에 공급되는 모든 가스에 함유되는 방향족 화합물의 합계량이, 제 2 반응기에 공급되는 모든 가스에 함유되는 탄소수 4 이상의 올레핀의 합계량에 대하여 몰비로 0.05 미만인 것이 바람직하다. 여기서 상기 방향족 화합물의 합계량과 탄소수 4 이상의 올레핀의 합계량의 비는, 제 2 반응기에 공급하는 각각의 유체 또는 혼합한 후의 유체의 조성을 가스 크로마토그래피 등의 일반적인 분석 수법으로 정량함으로써 알 수 있다.Moreover, although the aromatic compound may be contained in the fluid R recycled to a 2nd reactor, the total amount of the aromatic compound contained in all the gas supplied to a 2nd reactor contains in all the gas supplied to a 2nd reactor. It is preferable that it is less than 0.05 in molar ratio with respect to the total amount of C4 or more olefin which becomes. Here, ratio of the total amount of the said aromatic compound and the total amount of a C4 or more olefin can be understood by quantifying the composition of each fluid supplied to a 2nd reactor, or the fluid after mixing with general analytical methods, such as gas chromatography.

이 방향족 화합물 농도가 높으면, 반응기 내에서 방향족 화합물과 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나가 반응하여, 필요 이상으로 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 소비하기 때문에 바람직하지 않다. 방향족 화합물 농도를 저하시키는 방법으로는, 증류에 의한 분리법을 들 수 있다.If the aromatic compound concentration is high, it is not preferable because at least one of the aromatic compound, methanol and dimethyl ether reacts in the reactor, and at least one of methanol and dimethyl ether is consumed more than necessary. As a method of reducing the aromatic compound concentration, a separation method by distillation is mentioned.

제 2 반응기 내에는, 에틸렌, 탄소수 4 이상의 올레핀과 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나 외에, 파라핀류, 방향족류, 수증기, 이산화탄소, 일산화탄소, 질소, 아르곤, 헬륨, 및, 그들의 혼합물과 같은, 반응에 불활성인 기체를 존재시킬 수 있다. 또한, 이들 희석 가스 중, 파라핀류나 방향족류는 반응 조건에 따라서는 약간 반응하는 경우가 있지만, 반응량이 적다는 점에서 희석 가스로서 정의한다.In the second reactor, inert to the reaction, such as paraffins, aromatics, water vapor, carbon dioxide, carbon monoxide, nitrogen, argon, helium, and mixtures thereof, in addition to ethylene, olefins having 4 or more carbon atoms and methanol and dimethyl ether Phosphorus gas may be present. Moreover, among these diluent gases, although paraffins and aromatics may react slightly depending on reaction conditions, they are defined as a dilution gas by the point that reaction amount is small.

이러한 희석 가스로는, 반응 원료에 함유되어 있는 불순물을 그대로 사용해도 되고, 별도 조제한 희석 가스를 반응 원료와 혼합하여 사용해도 된다.As such a dilution gas, the impurity contained in the reaction raw material may be used as it is, or the dilution gas prepared separately may be mixed with the reaction raw material and used.

또한, 희석 가스는 제 2 반응기에 넣기 전에 반응 원료와 혼합해도 되고, 반응 원료와는 별도로 제 2 반응기에 공급해도 된다.In addition, before diluting gas into a 2nd reactor, you may mix with a reaction raw material, and you may supply to a 2nd reactor separately from reaction raw material.

공간 속도는, 0.1Hr-1 내지 500Hr-1 의 사이가 바람직하고, 1.0Hr-1 내지 100Hr-1 의 사이가 더욱 바람직하다. 공간 속도가 지나치게 높으면 원료인 올레핀과 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나의 전화율이 낮고, 또 충분한 프로필렌 선택률이 얻어지지 않는다. 또한, 공간 속도가 지나치게 낮으면, 일정한 생산량을 얻기 위해 필요한 촉매량이 많아져 반응기가 지나치게 커짐과 함께, 방향족 화합물이나 파라핀 등의 바람직하지 않은 부생성물이 생성되고, 프로필렌 선택률이 저하되기 때문에 바람직하지 않다. 또, 여기서 말하는 공간 속도란, 촉매 (촉매 활성 성분) 의 중량당에 대한 반응 원료인 탄소수 4 이상의 올레핀의 유량이고, 여기서 촉매의 중량이란 촉매의 조립·성형에 사용하는 불활성 성분이나 바인더를 함유하지 않은 촉매 활성 성분의 중량이다. 또한, 유량은 탄소수 4 이상의 올레핀의 유량 (중량/시간) 이다.The space velocity is preferably between 0.1Hr 500Hr -1 to -1, and it is even more preferable between -1 to 1.0Hr 100Hr -1. If the space velocity is too high, the conversion ratio of at least one of olefin, methanol and dimethyl ether as a raw material is low, and sufficient propylene selectivity cannot be obtained. In addition, if the space velocity is too low, the amount of catalyst required to obtain a constant yield increases, the reactor becomes too large, and undesirable by-products such as aromatic compounds and paraffin are produced, and the propylene selectivity is lowered, which is not preferable. . In addition, the space velocity here is the flow volume of C4 or more olefin which is a reaction raw material with respect to the weight per weight of catalyst (catalyst active component), and the weight of a catalyst does not contain the inert component and binder used for granulation and shaping | molding of a catalyst here. Not the weight of the catalytically active component. In addition, a flow volume is a flow volume (weight / hour) of an olefin of 4 or more carbon atoms.

<반응에 의한 원료의 소비량> <Consumption of Raw Material by Reaction>

제 2 반응기에 공급하는 메탄올의 몰 유량과 디메틸에테르의 몰 유량의 2 배와의 합계에 대하여, 제 2 반응기 출구의 메탄올의 몰 유량과 디메틸에테르의 몰 유량의 2 배와의 합계는 1% 미만이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 0.1% 미만이다. 이 소비량이 적고, 제 2 반응기 출구의 메탄올이나 디메틸에테르의 양이 지나치게 늘어나면, 제품 올레핀의 정제가 곤란해진다. 소비량을 많게 하는 방법으로는, 반응 온도를 올리거나, 공간 속도를 낮추거나 하는 방법을 들 수 있다.Regarding the sum of the molar flow rate of methanol supplied to the second reactor and twice the molar flow rate of dimethyl ether, the sum of the molar flow rate of methanol at the outlet of the second reactor and twice the molar flow rate of dimethyl ether is less than 1%. This is preferred. More preferably less than 0.1%. If this consumption is small and the amount of methanol and dimethyl ether at the outlet of the second reactor is excessively increased, purification of the product olefin becomes difficult. As a method of increasing a consumption amount, the method of raising reaction temperature or decreasing space velocity is mentioned.

또한, 제 2 반응기에 공급하는 탄소수 4 이상의 올레핀의 몰 유량의 합계에 대하여, 제 2 반응기 출구의 탄소수 4 이상의 올레핀의 몰 유량의 합계는 20% 이상 70% 미만이 바람직하다. 바람직하게는 25% 이상 60% 미만이다. 소비량이 지나치게 적으면, 미반응 올레핀이 많아져, 제 2 반응기에 리사이클되는 유체의 유량이 지나치게 커지므로 바람직하지 않다. 소비량이 지나치게 많으면, 파라핀이나 방향족 화합물 등 바람직하지 않은 화합물이 부생되고, 프로필렌 수율이 저하되기 때문에 바람직하지 않다. 소비량을 조정하는 방법으로는, 반응 온도나 공간 속도 등을 적절히 설정하는 방법을 들 수 있다.Moreover, as for the sum total of the mole flow rates of a C4 or more olefin to supply to a 2nd reactor, the sum total of the mole flow rates of a C4 or more olefin of a 2nd reactor exit is preferably 20% or more and less than 70%. Preferably it is 25% or more and less than 60%. If the consumption is too small, the amount of unreacted olefin increases, and the flow rate of the fluid recycled to the second reactor becomes too large, which is not preferable. If the consumption is too large, undesirable compounds such as paraffin and aromatic compounds are by-produced and the propylene yield is lowered, which is not preferable. As a method of adjusting a consumption amount, the method of setting reaction temperature, a space velocity, etc. suitably is mentioned.

여기서 제 2 반응기에 공급하는 메탄올과 디메틸에테르 및 탄소수 4 이상의 올레핀의 유량은, 제 2 반응기에 공급하는 각각의 유체 또는 혼합한 후의 유체의 조성을 가스 크로마토그래피 등의 일반적인 분석 수법으로 정량하여, 각각의 유체의 유량을 측정함으로써 할 수 있고, 제 2 반응기 출구의 메탄올과 디메틸에테르 및 탄소수 4 이상의 올레핀의 유량은, 제 2 반응기 출구 유체의 조성을 가스 크로마토그래피 등의 일반적인 수법으로 정량하여, 제 2 반응기 출구 유체의 유량을 측정 또는 계산함으로써 알 수 있다.Here, the flow rates of methanol, dimethyl ether, and olefins having 4 or more carbon atoms to be supplied to the second reactor are determined by quantifying the composition of each fluid or mixed fluid to be supplied to the second reactor by a general analysis method such as gas chromatography. By measuring the flow rate of the fluid, the flow rate of methanol and dimethyl ether at the second reactor outlet and olefins having 4 or more carbon atoms quantifies the composition of the second reactor outlet fluid by a general method such as gas chromatography, and the second reactor outlet. This can be known by measuring or calculating the flow rate of the fluid.

<프로필렌, 에틸렌, 기타 올레핀, 파라핀, 방향족 화합물 및 물을 함유한 유체 (S)> <Fluid (S) containing propylene, ethylene, other olefins, paraffins, aromatic compounds and water>

「프로필렌, 에틸렌, 기타 올레핀, 파라핀, 방향족 화합물 및 물을 함유한 유체 (S)」란, 제 2 반응기 출구의 유체를 의미한다."Fluid (S) containing propylene, ethylene, other olefins, paraffins, aromatic compounds and water" means the fluid at the outlet of a 2nd reactor.

제 2 반응기의 출구 유체 (S) 로는, 반응 생성물인 프로필렌, 미반응 원료, 부생성물 및 희석제를 함유하는 혼합 가스가 얻어진다. 그 혼합 가스 중의 프로필렌 농도는 통상 5 ∼ 95중량% 이다.As the outlet fluid S of the second reactor, a mixed gas containing propylene, unreacted raw materials, by-products and diluents as reaction products is obtained. The propylene concentration in the mixed gas is usually 5 to 95% by weight.

미반응 원료는, 통상 탄소수 4 이상의 올레핀이다. 반응 조건에 따라서는 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나가 포함되지만, 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나가 남지 않는 반응 조건으로 반응을 실시하는 것이 바람직하다. 그것에 의해, 반응 생성물과 미반응 원료의 분리가 용이해진다.The unreacted raw material is usually an olefin having 4 or more carbon atoms. Depending on the reaction conditions, at least one of methanol and dimethyl ether is included, but the reaction is preferably carried out under reaction conditions in which at least one of methanol and dimethyl ether does not remain. This facilitates separation of the reaction product and the unreacted raw material.

부생성물로서는 에틸렌, 탄소수가 4 이상인 올레핀류, 파라핀류, 방향족 화합물 및 물을 들 수 있다. 여기서 반응기 출구 유체 (S) 에 함유되는 에틸렌의 양이 동 유체에 함유되는 프로필렌에 대하여 중량비로 2.0 미만인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 1.5 미만이고, 더욱 바람직하게는 1.0 미만이다. 이 범위를 초과하면, 본 프로세스 전체의 설비 및 용역 설비가 거대화되어, 건설 비용이 증가한다는 불이익이 있다. 또한, 그와 같은 설비는 용역 비용도 현저히 증가시키기 때문에 바람직하지 않다. 반대로 이 범위 내로 들어가게 할 수 있으면, 본 프로세스 전체의 설비 비용 및 용역 비용을 현저히 삭감하는 것이 가능해진다.Examples of the by-product include ethylene, olefins having 4 or more carbon atoms, paraffins, aromatic compounds, and water. It is preferable here that the amount of ethylene contained in the reactor outlet fluid S is less than 2.0 by weight relative to the propylene contained in the fluid. More preferably, it is less than 1.5, More preferably, it is less than 1.0. If it exceeds this range, there exists a disadvantage that the installation and service facilities of the whole process become large, and construction cost increases. In addition, such equipment is undesirable because it also significantly increases service costs. On the contrary, if it can be in this range, it becomes possible to reduce significantly the installation cost and the service cost of the whole process.

[공정 (3C) 의 설명] [Description of Step (3C)]

공정 (3C) 에서는, 공정 (2C) 로부터의 유체 (S) 를, 탄소수 2 이하의 탄화수소가 풍부한 유체 (T), 프로필렌이 풍부한 유체, 탄소수 4 이상의 탄화수소가 풍부한 유체 (U) 및 물이 풍부한 유체로 분리한다.In step (3C), the fluid (S) from step (2C) is a fluid rich in hydrocarbons having 2 or less carbon atoms (T), propylene rich fluids, hydrocarbons having 4 or more hydrocarbons (U), and fluids rich in water. To separate.

공정 (2C) 에서 얻어진 유체 (S) 는 냉각, 압축 및 증류 등의 일반적인 분리 공정에 의해, 탄소수 2 이하의 탄화수소가 풍부한 유체 (T), 프로필렌이 풍부한 유체, 탄소수 4 이상의 탄화수소가 풍부한 유체 (U) 및 물이 풍부한 유체로 분리된다. 여기서, 각 유체는 하나의 유체로 한정되지 않고, 복수의 유체이어도 된다. 예를 들어, 탄소수 2 이하의 탄화수소가 풍부한 유체 (T) 는, 메탄, 에틸렌, 에탄을 함유하는 하나의 유체이어도 되지만, 메탄이 풍부한 유체와 에틸렌과 에탄이 풍부한 유체의 2 가지 유체이어도 된다.The fluid S obtained in the step (2C) is a fluid (T) rich in hydrocarbons having 2 or less carbon atoms, a fluid rich in propylene, a fluid rich in hydrocarbons having 4 or more carbon atoms, by general separation processes such as cooling, compression, and distillation. ) And water-rich fluids. Here, each fluid is not limited to one fluid but may be a plurality of fluids. For example, the fluid T rich in hydrocarbons having 2 or less carbon atoms may be one fluid containing methane, ethylene or ethane, or two fluids, a methane rich fluid and an ethylene and ethane rich fluid.

또한, 필요에 따라서 켄칭, 알칼리 세정, 탈수 등의 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 반응기 출구 유체 (S) 에 함산소 화합물이 함유되는 경우에는 켄 칭 공정에 의해, 함산소 화합물의 적어도 일부가 제거된다. 반응기 출구 가스에 이산화탄소 등의 산성 가스가 함유되는 경우에는 알칼리 세정에 의해 산성 가스의 적어도 일부가 제거된다. 물의 분리는 주로 압축과 냉각에 의해 응축시킴으로써 가능하다.Moreover, it is preferable to perform processes, such as quenching, alkali washing, dehydration, as needed. When an oxygen compound is contained in the reactor outlet fluid S, at least a part of the oxygen compound is removed by the quenching step. When acidic gas, such as carbon dioxide, is contained in a reactor outlet gas, at least a part of acidic gas is removed by alkali washing. Separation of water is possible mainly by condensation by compression and cooling.

남은 수분은 몰레큘러 시브 등의 흡착제로 제거하는 것이 바람직하다. 응축 및/또는 흡착에 의해 제거한 물은 활성 오니 등의 폐수 처리 공정에 공급해도 되고, 프로세스수 등으로 사용할 수도 있다. 본 프로세스가 스팀 크랙킹 프로세스의 근처에 있는 경우에는 크래커의 스팀원으로서 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 공정 (2C) 의 제 2 반응기에 리사이클하여 희석 가스로서 사용해도 된다.The remaining water is preferably removed with an adsorbent such as molecular sieve. The water removed by condensation and / or adsorption may be supplied to wastewater treatment processes such as activated sludge, or may be used as process water or the like. When this process is in the vicinity of the steam cracking process, it is preferable to use as a steam source of a cracker. Moreover, you may recycle to the 2nd reactor of a process (2C), and may use as a dilution gas.

또, 얻어진 프로필렌이 풍부한 유체는 다시 또 증류 등의 정제 공정에 의해 순도가 높은 프로필렌을 얻는 것이 바람직하다. 프로필렌의 순도로는 95% 이상이고, 99% 이상이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 99.9% 이상이다.In addition, it is preferable that the obtained propylene-rich fluid further has high purity propylene through a purification step such as distillation. The purity of propylene is 95% or more, preferably 99% or more. More preferably, it is 99.9% or more.

제조된 프로필렌은 일반적으로 제조되는 프로필렌 유도체 모든 원료로서 사용할 수 있고, 예를 들어 암모산화에 의해 아크릴로니트릴의 제조에, 선택 산화에 의해 아크롤레인, 아크릴산 및 아크릴산에스테르의 제조에, 옥소 반응에 의해 노르말부틸알코올, 2-에틸헥산올 등의 옥소알코올의 제조에, 프로필렌의 중합에 의해 폴리프로필렌의 제조에, 프로필렌의 선택 산화에 의해 프로필렌옥사이드 및 프로필렌글리콜 등의 제조에 적용할 수 있다. 또한, 와커 반응에 의해 아세톤을 제조할 수 있고, 또한 아세톤으로부터 메틸이소부틸케톤을 제조할 수 있다. 아세톤으로부터는 또한 아세톤시안히드린을 제조할 수 있고, 이것은 최종적으로 메틸메타 크릴레이트로 전환된다. 또한 프로필렌 수화에 의해 이소프로필알코올도 제조할 수 있다. 또한, 벤젠을 알킬화함으로써 제조한 쿠멘을 원료로, 페놀, 비스페놀 A, 폴리카보네이트 수지를 제조할 수 있다.The propylene produced can be used as a raw material for all propylene derivatives generally produced, for example in the production of acrylonitrile by ammoxidation, in the production of acrolein, acrylic acid and acrylic acid esters by selective oxidation, and by normal oxo reactions. It is applicable to the production of oxo alcohols such as butyl alcohol and 2-ethylhexanol, to the production of polypropylene by polymerization of propylene, and to the production of propylene oxide and propylene glycol by selective oxidation of propylene. In addition, acetone can be produced by a Wacker reaction, and methyl isobutyl ketone can be produced from acetone. Acetone can also be prepared from acetonecyanhydrin, which is finally converted to methylmethacrylate. Isopropyl alcohol can also be produced by propylene hydration. Moreover, phenol, bisphenol A, and polycarbonate resin can be manufactured from the cumene produced by alkylating benzene as a raw material.

[공정 (4C) 의 설명] [Description of Step (4C)]

공정 (4C) 에서는, 공정 (3C) 로부터의 유체 (T) 의 일부 유체 (P) 를 제 1 반응기에 리사이클하고, 나머지 유체를 그 프로세스로부터 발출한다.In step 4C, a part of the fluid P of the fluid T from the step 3C is recycled to the first reactor, and the remaining fluid is discharged from the process.

이 때, 유체 (T) 를 분리 공정에 도입하지 않고, 리사이클 유체 (P) 와 발출되는 유체로 분할해도 되지만, 유체 (T) 를 분리 공정에 도입하여, 유체 (T) 보다 에틸렌 농도를 높인 유체를 제 1 반응기에 리사이클해도 된다.At this time, the fluid T may be divided into the recycled fluid P and the extracted fluid without introducing the fluid T into the separation step. However, the fluid T is introduced into the separation step to raise the ethylene concentration higher than the fluid T. May be recycled to the first reactor.

프로세스 외부로 발출된 유체는, 에틸렌 등의 유효 성분을 회수하기 위해서 정제해도 되고, 연료로서 사용해도 된다. 또 스팀 크랙킹의 원료로서 이용해도 된다.The fluid extracted to the outside of the process may be purified in order to recover active ingredients such as ethylene or may be used as a fuel. Moreover, you may use as a raw material of steam cracking.

또, 여기서 말하는 「일부」란, 전술한 바와 같이, 통상, 유체 (T) 의 유량 중 10 ∼ 99중량% 의 범위, 바람직하게는 50 ∼ 95중량% 의 범위이다. 이 범위를 하회하면, 새로운 원료로서 제 1 반응기에 공급하는 에틸렌의 유량이 늘어난다는 문제가 생기고, 반대로 이 범위를 상회하면, 메탄이나 에탄이 제 1 반응기 및 리사이클 유체 중에 축적되어 버린다는 문제가 발생하기 때문에 바람직하지 않다.In addition, as mentioned above, "partial part" is a range of 10-99 weight% normally in the flow volume of the fluid T, Preferably it is a range of 50-95 weight%. If it is lower than this range, there arises a problem that the flow rate of ethylene supplied to the first reactor is increased as a new raw material. On the contrary, if it exceeds this range, methane or ethane accumulates in the first reactor and recycle fluid. It is not preferable because it is.

[공정 (5C) 의 설명] [Description of Step (5C)]

공정 (5C) 에서는, 공정 (3C) 로부터의 유체 (U) 의 일부 유체 (R) 을 제 2 반응기에 리사이클하고, 나머지 유체를 그 프로세스로부터 발출한다.In step 5C, some of the fluids R of the fluid U from the step 3C are recycled to the second reactor, and the remaining fluid is discharged from the process.

이 때, 유체 (U) 를 분리 공정에 도입하지 않고, 리사이클 유체 (R) 과 발출되는 유체로 분할해도 되지만, 유체 (U) 를 분리 공정에 도입하여, 유체 (U) 보다 부텐 농도를 높인 유체를 제 2 반응기에 리사이클해도 된다. 발출된 유체는, 부텐이나 방향족 화합물 등의 유효 성분을 회수하기 위해서 정제해도 되고, 연료로서 사용해도 된다. 또 스팀 크랙킹의 원료로서 이용해도 된다.At this time, the fluid U may be divided into the recycled fluid R and the fluid discharged without introducing the fluid U into the separation step, but the fluid U is introduced into the separation step to increase the butene concentration than the fluid U. May be recycled to the second reactor. The extracted fluid may be purified in order to recover active ingredients such as butenes and aromatic compounds, or may be used as fuel. Moreover, you may use as a raw material of steam cracking.

또, 여기서 말하는 「일부」란, 전술한 바와 같이, 통상, 유체 (U) 의 유량 중 10 ∼ 99중량% 의 범위, 바람직하게는 50 ∼ 95중량% 의 범위이다. 이 범위를 하회하면, 제 2 반응기에 공급되는 탄소수 4 이상의 올레핀 유량이 줄어, 프로필렌 수율이 저하된다는 문제가 생기고, 반대로 이 범위를 상회하면, 파라핀이 제 2 반응기 및 리사이클 유체 중에 축적되어 버린다는 문제가 발생하기 때문에 바람직하지 않다.In addition, as mentioned above, "part" is a range of 10-99 weight% normally in the flow volume of the fluid U, Preferably it is the range of 50-95 weight%. Below this range, the flow rate of olefins having 4 or more carbon atoms to be supplied to the second reactor is reduced, resulting in a decrease in propylene yield. On the contrary, if it exceeds this range, paraffin will accumulate in the second reactor and recycle fluid. Is not desirable because

[반응 원료의 도입] Introduction of Reaction Raw Material

본 발명에서는 탄소수 4 이상의 올레핀을 함유하는 유체를, 새롭게, 프로필렌 제조를 위한 원료의 일부로서 전술한 공정 (2C) 에서의 제 2 반응기에 공급해도 된다.In the present invention, a fluid containing an olefin having 4 or more carbon atoms may be newly supplied to the second reactor in the above-described step (2C) as part of the raw material for propylene production.

반응의 원료로서 사용하는 탄소수 4 이상의 올레핀으로는 특별히 한정되는 것이 아니다. 예를 들어, 석유 공급 원료로부터 접촉 분해법 또는 스팀 크랙킹 등에 의해 제조되는 것 (BB 유분, C4 라피네이트-1, C4 라피네이트-2 등), 석탄의 가스화에 의해 얻어지는 수소/CO 혼합 가스를 원료로 하여 FT (피셔 트롭슈) 합성을 실시함으로써 얻어지는 것, 탄소수 4 이상의 파라핀의 탈수소법 또는 산화 탈수 소법에 의해 얻어지는 것, MTO 반응에 의해서 얻어지는 것, 알코올의 탈수 반응에 의해서 얻어지는 것, 탄소수 4 이상의 디엔 화합물의 수소화 반응에 의해 얻어지는 것 등의, 공지된 각종 방법에 의해 얻어지는, 탄소수 4 이상, 특히 탄소수 4 ∼ 10 의 올레핀을 임의로 사용할 수 있고, 이 때 각 제조 방법에서 기인하는 탄소수 4 이상의 올레핀 이외의 화합물이 임의로 혼합된 상태의 것을 그대로 사용해도 되고, 정제한 올레핀을 사용해도 된다.It does not specifically limit as a C4 or more olefin used as a raw material of reaction. For example, those produced by catalytic cracking or steam cracking from petroleum feedstocks (BB fraction, C4 raffinate-1, C4 raffinate-2, etc.), and hydrogen / CO mixed gas obtained by gasification of coal as a raw material. Obtained by carrying out FT (Fischer Tropsch) synthesis, obtained by dehydrogenation or oxidative dehydrogenation of paraffins having 4 or more carbon atoms, obtained by MTO reaction, obtained by dehydration of alcohols, dienes having 4 or more carbon atoms Olefin with 4 or more carbon atoms, in particular with 4 to 10 carbon atoms, obtained by various known methods, such as those obtained by hydrogenation of a compound, may optionally be used. The compound in the state in which the compound was mixed arbitrarily may be used as it is, and refine | purified olefin may be used.

이 중에서도, 파라핀류를 함유한 올레핀 원료를 사용하는 경우, 파라핀이 희석 가스의 역할을 하기 때문에 반응 온도의 제어가 용이해지고, 또한 파라핀 함유의 원료는 저렴하게 입수가 가능한 경우가 많기 때문에 바람직하다. 더욱 바람직하게는 노르말부탄 및/또는 이소부탄을 함유한 올레핀 원료이다. 이러한 바람직한 원료로는 상기한 BB 유분, C4 라피네이트-1 이나 C4 라피네이트-2 를 들 수 있다. 또, BB 유분에 관해서는 부타디엔을 많이 함유하기 때문에, 수소 첨가 촉매에 접촉시켜 부타디엔 농도를 저하시킨 유체를 원료로 하는 것이 바람직하다.Among these, when using an olefin raw material containing paraffins, since paraffin plays a role of a diluent gas, control of reaction temperature becomes easy, and raw material containing paraffin is often obtained at low cost, and it is preferable. More preferably, it is an olefin raw material containing normal butane and / or isobutane. Such preferable raw materials include the above-mentioned BB fraction, C4 raffinate-1 and C4 raffinate-2. Moreover, since BB fraction contains a lot of butadiene, it is preferable to use as a raw material the fluid which contacted the hydrogenation catalyst and reduced the butadiene concentration.

이 프로세스 외부로부터의 탄소수 4 이상의 올레핀을 함유하는 유체의 공급량에 특별히 제한은 없다.There is no restriction | limiting in particular in the supply amount of the fluid containing a C4 or more olefin from this process outside.

{프로세스의 실시형태} {Embodiment of the process}

이하에, 본 발명 프로세스의 실시양태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, embodiment of the process of this invention is described with reference to drawings.

도 1 은 본 발명 프로세스의 제 1 양태를 나타내고, 도 2 는 본 발명 프로세스의 제 2 양태를 나타낸다.1 shows a first aspect of the process of the invention and FIG. 2 shows a second aspect of the process of the invention.

도 1 에 있어서, 10 은 제 1 반응기, 20 은 제 2 반응기, 30 은 분리 정제계 이다. 101 ∼ 117 은 각각 배관을 나타낸다. 도 2 에 있어서 12 는 제 1 반응기, 22 은 제 2 반응기, 32 는 분리 정제계이다. 201 ∼ 217 은 각각 배관을 나타낸다.In FIG. 1, 10 is a 1st reactor, 20 is a 2nd reactor, 30 is a separation purification system. 101-117 represent a piping, respectively. In FIG. 2, 12 is a 1st reactor, 22 is a 2nd reactor, and 32 is a separation purification system. 201 to 217 each represent a pipe.

[제 1 양태 (도 1) 의 설명][Description of 1st aspect (FIG. 1)]

에틸렌 원료, 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나, 분리 정제계 (30) 로부터의 탄소수 2 이하의 탄화수소 유체 (F) 는 각각 배관 (101), 배관 (102), 배관 (103) 및 배관 (104) 을 거쳐 제 1 반응기 (10) 에 공급된다. 배관 (101) 및/또는 배관 (103) 을 거쳐 반응기에 공급되는 유체에는 탄소수 2 이하의 파라핀류, 예를 들어 메탄이나 에탄 등이 함유되어 있어도 된다. 또, 배관 (104) 을 거쳐 도입되는 원료 유체는 배관 (101), 배관 (102) 및 배관 (103) 을 거쳐 공급되는 유체의 합계를 의미하고 있지만, 이들은 반드시 제 1 반응기 (10) 에 들어가기 전에 합류할 필요는 없고, 따로따로 제 1 반응기 (10) 에 공급되어도 된다. 제 1 반응기 (10) 에 공급된 원료는 제 1 반응기 (10) 내에서 촉매와 접촉하고 반응하여, 프로필렌, 탄소수 4 의 올레핀, 에틸렌, 파라핀, 방향족 화합물 및 물을 함유하는 반응기 출구 유체 (A) 가 얻어진다.At least one of the ethylene raw material, methanol and dimethyl ether, and the hydrocarbon fluid F having 2 or less carbon atoms from the separation and purification system 30 are connected to the piping 101, the piping 102, the piping 103 and the piping 104, respectively. It is supplied to the 1st reactor 10 via. The fluid supplied to the reactor via the pipe 101 and / or the pipe 103 may contain paraffins having 2 or less carbon atoms, for example, methane or ethane. In addition, although the raw material fluid introduce | transduced through the piping 104 means the sum total of the fluid supplied through the piping 101, the piping 102, and the piping 103, these are necessarily before entering into the 1st reactor 10. It is not necessary to join and may be supplied to the 1st reactor 10 separately. The raw material supplied to the first reactor 10 is brought into contact with and reacted with the catalyst in the first reactor 10 to react with the reactor outlet fluid A containing propylene, olefins of 4 carbon atoms, ethylene, paraffins, aromatic compounds and water. Is obtained.

메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나, 분리 정제계 (30) 로부터의 탄소수 4 이상의 탄화수소 유체 (G) 는 각각 배관 (106), 배관 (107) 및 배관 (109) 을 거쳐 제 2 반응기 (20) 에 공급된다. 또, 탄소수 4 이상의 올레핀 원료를 배관 (108) 및 배관 (109) 을 통해서 제 2 반응기 (20) 에 공급해도 된다. 배관 (108) 및/또는 배관 (107) 을 거쳐 제 2 반응기 (20) 에 공급되는 유체에는 탄소수 4 이상의 파라핀류, 예를 들어 노르말부탄이나 이소부탄 등이 함유되어 있어도 된다. 또, 배관 (109) 을 거쳐 제 2 반응기 (20) 에 공급되는 원료 유체 중에는, 부타디엔, 방향족 화합물이나 물이 함유되어 있어도 된다. 또, 배관 (109) 을 거쳐 도입되는 원료 유체는 배관 (106), 배관 (107), 및 필요에 따라 배관 (108) 을 거쳐 공급되는 유체의 합계를 의미하고 있지만, 이들은 반드시 제 2 반응기 (20) 에 들어가기 전에 합류할 필요는 없고, 따로따로 제 2 반응기 (20) 에 공급되어도 된다. 제 2 반응기 (20) 에 공급된 원료는 제 2 반응기 (20) 내에서 촉매와 접촉하고 반응하여, 프로필렌, 탄소수 4 이상의 올레핀, 에틸렌, 파라핀, 방향족 화합물 및 물을 함유한 반응기 출구 가스 유체 (B) 가 얻어진다. Hydrocarbon fluid G having at least one of methanol and dimethyl ether and at least 4 carbon atoms from the separation and purification system 30 is supplied to the second reactor 20 via the piping 106, the piping 107, and the piping 109, respectively. do. Moreover, you may supply a C4 or more olefin raw material to the 2nd reactor 20 through the piping 108 and the piping 109. The fluid supplied to the second reactor 20 via the pipe 108 and / or the pipe 107 may contain paraffins having 4 or more carbon atoms, such as normal butane or isobutane. Moreover, butadiene, an aromatic compound, and water may be contained in the raw material fluid supplied to the 2nd reactor 20 via the piping 109. FIG. In addition, although the raw material fluid introduced via the piping 109 means the sum total of the fluid supplied through the piping 106, the piping 107, and the piping 108 as needed, these are necessarily the 2nd reactor 20 It is not necessary to join before entering into), and may be supplied to the 2nd reactor 20 separately. The raw material supplied to the second reactor 20 is brought into contact with and reacted with the catalyst in the second reactor 20 to react with the reactor outlet gas fluid B containing propylene, olefins having 4 or more carbon atoms, ethylene, paraffins, aromatic compounds and water. ) Is obtained.

제 1 반응기 (10) 의 출구 가스 유체 (A) 와 제 2 반응기 (20) 의 출구 가스 (B) 는 각각 배관 (105) 및 배관 (110) 을 거쳐 합류하여, 유체 (C) 가 얻어진다. 유체 (C) 는 배관 (111) 을 거쳐 냉각, 압축 및 증류 등의 일반적인 분리 정제계 (30) 에 보내어지고, 탄소수 2 이하의 탄화수소가 풍부한 유체 (D), 프로필렌이 풍부한 유체, 탄소수 4 이상의 탄화수소가 풍부한 유체 (E) 및 물이 풍부한 유체로 분리되어, 각각 배관 (112), 배관 (113), 배관 (114) 및 배관 (115) 을 거쳐 꺼내진다. 여기서, 각 유체는 하나 이상의 유체를 나타낸다. 예를 들어 탄소수 2 이하의 탄화수소가 풍부한 유체 (D) 의 경우에는, 메탄, 에틸렌, 에탄을 함유하는 하나의 유체이어도 되지만, 메탄이 풍부한 유체와 에틸렌과 에탄이 풍부한 유체의 2 가지 유체이어도 된다.The outlet gas fluid A of the first reactor 10 and the outlet gas B of the second reactor 20 are joined via a pipe 105 and a pipe 110, respectively, to obtain a fluid C. The fluid (C) is sent to a general separation and purification system 30 such as cooling, compression, and distillation via a pipe 111, and a fluid rich in hydrocarbons having 2 or less carbon atoms (D), a fluid rich in propylene, hydrocarbons having 4 or more carbon atoms. The fluid (E) rich in water and the fluid rich in water are separated through the pipe 112, the pipe 113, the pipe 114, and the pipe 115, respectively. Here, each fluid represents one or more fluids. For example, in the case of the fluid (D) rich in hydrocarbons having 2 or less carbon atoms, one fluid containing methane, ethylene and ethane may be used, or two fluids, a fluid rich in methane and a fluid rich in ethylene and ethane.

탄소수 2 이하의 탄화수소가 풍부한 유체 (D) 의 일부 (F) 는 배관 (103) 을 거쳐 제 1 반응기 (10) 에 리사이클되고, 나머지 유체는 배관 (116) 을 거쳐 그 프로세스로부터 발출된다. 이 때, 유체 (D) 를 증류 등의 분리 정제에 의해, 유체 (D) 보다 에틸렌 농도를 높인 유체를 제 1 반응기 (10) 에 리사이클해도 된다. 배관 (116) 을 거쳐 발출된 유체는, 에틸렌 등의 유효 성분을 회수하기 위해서 정제해도 되고, 연료로서 사용해도 된다. 또 스팀 크랙킹의 원료로서 이용해도 된다.A portion F of the hydrocarbon-rich fluid D having 2 or less carbon atoms is recycled to the first reactor 10 via the piping 103, and the remaining fluid is discharged from the process via the piping 116. At this time, the fluid (D) may be recycled to the first reactor (10) by separating and purifying the distillation or the like, the fluid having a higher ethylene concentration than the fluid (D). The fluid extracted through the pipe 116 may be purified in order to recover active ingredients such as ethylene, or may be used as a fuel. Moreover, you may use as a raw material of steam cracking.

배관 (113) 을 거쳐 얻어진 프로필렌이 풍부한 유체는 증류 등의 분리 정제에 의해 순도가 높은 프로필렌을 얻는 것이 바람직하다.It is preferable that the propylene-rich fluid obtained via the piping 113 obtain propylene with high purity by separation and purification such as distillation.

또한, 배관 (115) 을 거쳐 얻어진 물은 활성 오니 등의 폐수 처리 공정에 공급해도 되지만, 프로세스수 등으로 사용할 수도 있다. 본 프로세스가 스팀 크랙킹 프로세스의 근처에 있는 경우에는 크래커의 스팀원으로서 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 제 1 반응기 (10) 및/또는 제 2 반응기 (20) 에 리사이클하여 희석 가스로서 사용해도 된다.In addition, although the water obtained through the piping 115 may be supplied to wastewater treatment processes, such as activated sludge, it can also be used as process water etc. When this process is in the vicinity of the steam cracking process, it is preferable to use as a steam source of a cracker. Moreover, you may recycle to the 1st reactor 10 and / or the 2nd reactor 20, and may use as a dilution gas.

한편, 탄소수 4 이상의 탄화수소가 풍부한 유체 (E) 의 일부 (G) 는 배관 (107) 을 거쳐 제 2 반응기 (20) 에 리사이클되고, 나머지 유체는 배관 (117) 을 거쳐 그 프로세스로부터 발출된다. 이 때, 유체 (E) 를 증류 등의 분리 정제에 의해, 유체 (E) 보다 부텐 농도를 높인 유체를 제 2 반응기 (20) 에 리사이클해도 된다. 배관 (117) 을 거쳐 발출된 유체는, 부텐이나 방향족 화합물 등의 유효 성분을 회수하기 위해서 정제해도 되고, 연료로서 사용해도 된다. 또 스팀 크랙킹의 원료로서 이용해도 된다.On the other hand, a part G of the fluid E rich in hydrocarbons having 4 or more carbon atoms is recycled to the second reactor 20 via the pipe 107, and the remaining fluid is discharged from the process via the pipe 117. At this time, the fluid (E) may be recycled to the second reactor (20) with a higher butene concentration than the fluid (E) by separation and purification such as distillation. The fluid extracted through the pipe 117 may be purified in order to recover active ingredients such as butenes and aromatic compounds, or may be used as fuel. Moreover, you may use as a raw material of steam cracking.

[제 2 양태 (도 2) 의 설명][Description of 2nd aspect (FIG. 2)]

에틸렌 원료, 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나, 분리 정제계 (32) 로부터의 탄소수 2 이하의 탄화수소가 풍부한 유체 (L) 은 각각 배관 (201), 배관 (202), 배관 (203) 및 배관 (204) 을 거쳐 제 1 반응기 (12) 에 공급된다. 배관 (201) 및 배관 (203) 중 적어도 하나를 거쳐 반응기에 공급되는 유체에는 탄소수 2 이하의 파라핀류, 예를 들어 메탄이나 에탄 등이 함유되어 있어도 된다. 또, 배관 (204) 을 거쳐 도입되는 원료 유체는 배관 (201), 배관 (202) 및 배관 (203) 을 거쳐 공급되는 유체의 합계를 의미하고 있지만, 이들은 반드시 제 1 반응기 (12) 에 들어가기 전에 합류할 필요는 없고, 따로따로 제 1 반응기 (12) 에 공급되어도 된다. 제 1 반응기 (12) 에 공급된 원료는 제 1 반응기 (12) 내에서 촉매와 접촉하고 반응하여, 프로필렌, 탄소수 4 의 올레핀, 에틸렌, 파라핀, 방향족 화합물 및 물을 함유하는 반응기 출구 유체 (A) 가 얻어진다.At least one of ethylene raw material, methanol and dimethyl ether, and a hydrocarbon (L) rich in hydrocarbons having 2 or less carbon atoms from the separation and purification system 32 may be a pipe 201, a pipe 202, a pipe 203, and a pipe 204, respectively. ) Is supplied to the first reactor 12 via). The fluid supplied to the reactor via at least one of the pipe 201 and the pipe 203 may contain paraffins having 2 or less carbon atoms, for example, methane or ethane. In addition, although the raw material fluid introduce | transduced through the piping 204 means the sum total of the fluid supplied through the piping 201, the piping 202, and the piping 203, these are necessarily made before entering into the 1st reactor 12. It is not necessary to join and may be supplied to the 1st reactor 12 separately. The raw material supplied to the first reactor 12 is brought into contact with and reacted with the catalyst in the first reactor 12 to react with the reactor outlet fluid A containing propylene, olefins of 4 carbon atoms, ethylene, paraffins, aromatic compounds and water. Is obtained.

제 1 반응기 (12) 의 출구 유체 (A), 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나, 분리 정제계 (32) 로부터의 탄소수 4 이상의 탄화수소 유체 (M) 은 각각 배관 (205), 배관 (206), 배관 (207) 및 배관 (209) 을 거쳐 제 2 반응기 (22) 에 공급된다. 또, 탄소수 4 이상의 올레핀 원료를 배관 (208) 및 배관 (209) 을 통해서 제 2 반응기 (22) 에 공급해도 된다. 배관 (208) 및/또는 배관 (207) 을 거쳐 제 2 반응기 (22) 에 공급되는 유체에는 탄소수 4 이상의 파라핀류, 예를 들어 노르말부탄이나 이소부탄 등이 함유되어 있어도 된다. 또, 배관 (209) 을 거쳐 제 2 반응기 (22) 에 공급되는 원료 유체 중에는, 부타디엔, 방향족 화합물이나 물 이 함유되어 있어도 된다. 또, 배관 (209) 을 거쳐 도입되는 원료 유체는 배관 (205), 배관 (206), 배관 (207) 및 필요에 따라 배관 (208) 을 거쳐 공급되는 유체의 합계를 의미하고 있지만, 이들은 반드시 제 2 반응기 (22) 에 들어가기 전에 합류할 필요는 없고, 따로따로 제 2 반응기 (22) 에 공급되어도 된다. 제 2 반응기 (22) 에 공급된 원료는 제 2 반응기 (22) 내에서 촉매와 접촉하고 반응하여, 프로필렌, 탄소수 4 이상의 올레핀, 에틸렌, 파라핀, 방향족 화합물 및 물을 함유한 반응기 출구 유체 (가스) (I) 가 얻어진다. The at least one of the outlet fluid (A) of the first reactor 12, methanol and dimethyl ether, and the hydrocarbon fluid M having at least 4 carbon atoms from the separation and purification system 32 are respectively the pipe 205, the pipe 206, and the pipe. The second reactor 22 is supplied to the second reactor 22 via the 207 and the pipe 209. Moreover, you may supply a C4 or more olefin raw material to the 2nd reactor 22 through the piping 208 and the piping 209. The fluid supplied to the second reactor 22 via the pipe 208 and / or the pipe 207 may contain paraffins having 4 or more carbon atoms, such as normal butane or isobutane. Moreover, butadiene, an aromatic compound, and water may be contained in the raw material fluid supplied to the 2nd reactor 22 via the piping 209. In addition, although the raw material fluid introduced through the piping 209 means the sum total of the fluid supplied through the piping 205, the piping 206, the piping 207, and the piping 208 as needed, these are necessarily made. It is not necessary to join before entering the 2nd reactor 22, and may be supplied to the 2nd reactor 22 separately. The raw material supplied to the second reactor 22 is brought into contact with and reacted with the catalyst in the second reactor 22 to react with the reactor outlet fluid (gas) containing propylene, olefins having 4 or more carbon atoms, ethylene, paraffins, aromatic compounds and water. (I) is obtained.

제 2 반응기 (22) 의 출구 가스 유체 (I) 는 배관 (210) 을 거쳐 냉각, 압축 및 증류 등의 일반적인 분리 정제계 (32) 에 보내어지고, 탄소수 2 이하의 탄화수소가 풍부한 유체 (J), 프로필렌이 풍부한 유체, 탄소수 4 이상의 탄화수소가 풍부한 유체 (K) 및 물이 풍부한 유체로 분리되어, 각각 배관 (212), 배관 (213), 배관 (214) 및 배관 (215) 을 거쳐 꺼내진다. 여기서, 각 유체는 하나 이상의 유체를 나타낸다. 예를 들어 탄소수 2 이하의 탄화수소가 풍부한 유체 (J) 의 경우에는, 메탄, 에틸렌, 에탄을 함유하는 하나의 유체이어도 되지만, 메탄이 풍부한 유체와 에틸렌과 에탄이 풍부한 유체의 2 가지 유체이어도 된다.The outlet gas fluid I of the second reactor 22 is sent to a general separation purification system 32 such as cooling, compression, and distillation via a pipe 210, and a fluid rich in hydrocarbons having 2 or less carbon atoms (J), It is separated into a propylene rich fluid, a C 4 or more hydrocarbon rich fluid, and a water rich fluid, and are taken out through the pipe 212, the pipe 213, the pipe 214, and the pipe 215, respectively. Here, each fluid represents one or more fluids. For example, in the case of the fluid (J) rich in hydrocarbons having 2 or less carbon atoms, one fluid containing methane, ethylene and ethane may be used, or two fluids, a fluid rich in methane and a fluid rich in ethylene and ethane.

탄소수 2 이하의 탄화수소가 풍부한 유체 (J) 의 일부 (L) 은 배관 (203) 을 거쳐 제 1 반응기 (12) 에 리사이클되고, 나머지 유체는 배관 (216) 을 거쳐 그 프로세스로부터 발출된다. 이 때, 유체 (J) 를 증류 등의 분리 정제에 의해, 유체 (J) 보다 에틸렌 농도를 높인 유체를 제 1 반응기 (12) 에 리사이클해도 된다. 배관 (216) 을 거쳐 발출된 유체는, 에틸렌 등의 유효 성분을 회수하기 위해서 정 제해도 되고, 연료로서 사용해도 된다. 또 스팀 크랙킹의 원료로서 이용해도 된다.A portion L of the hydrocarbon J-rich fluid J is recycled to the first reactor 12 via a pipe 203, and the remaining fluid is extracted from the process via a pipe 216. At this time, the fluid J may be recycled to the first reactor 12 in which the ethylene concentration is higher than the fluid J by separation and purification such as distillation. The fluid extracted through the pipe 216 may be purified to recover an active component such as ethylene or may be used as a fuel. Moreover, you may use as a raw material of steam cracking.

배관 (213) 을 거쳐 얻어진 프로필렌이 풍부한 유체는 증류 등의 분리 정제에 의해 순도가 높은 프로필렌을 얻는 것이 바람직하다.It is preferable that the propylene rich fluid obtained via the piping 213 obtain propylene with high purity by separation and purification such as distillation.

또한, 배관 (215) 을 거쳐 얻어진 물은 활성 오니 등의 폐수 처리 공정에 공급해도 되지만, 프로세스수 등으로 사용할 수도 있다. 본 프로세스가 스팀 크랙킹 프로세스의 근처에 있는 경우에는 크래커의 스팀원으로서 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 제 1 반응기 (12) 및/또는 제 2 반응기 (22) 에 리사이클하여 희석 가스로서 사용해도 된다.In addition, although the water obtained through the piping 215 may be supplied to wastewater treatment processes, such as activated sludge, it can also be used as process water. When this process is in the vicinity of the steam cracking process, it is preferable to use as a steam source of a cracker. Moreover, you may recycle to the 1st reactor 12 and / or the 2nd reactor 22, and may use as a dilution gas.

한편, 탄소수 4 이상의 탄화수소가 풍부한 유체 (K) 의 일부 (M) 은 배관 (207) 을 거쳐 제 2 반응기 (22) 에 리사이클되고, 나머지 유체는 배관 (217) 을 거쳐 그 프로세스로부터 발출된다. 이 때, 유체 (K) 를 증류 등의 분리 정제에 의해, 유체 (K) 보다 부텐 농도를 높인 유체를 제 2 반응기 (22) 에 리사이클해도 된다. 배관 (217) 을 거쳐 발출된 유체는, 부텐이나 방향족 화합물 등의 유효 성분을 회수하기 위해서 정제해도 되고, 연료로서 사용해도 된다. 또 스팀 크랙킹의 원료로서 이용해도 된다.On the other hand, a part M of the hydrocarbon K-rich fluid K is recycled to the second reactor 22 via the pipe 207, and the remaining fluid is discharged from the process via the pipe 217. At this time, the fluid K having a higher butene concentration than the fluid K may be recycled to the second reactor 22 by separation and purification such as distillation. The fluid extracted through the pipe 217 may be purified in order to recover active ingredients such as butenes and aromatic compounds, or may be used as fuel. Moreover, you may use as a raw material of steam cracking.

[제 3 양태 (도 3) 의 설명][Description of 3rd Aspect (FIG. 3)]

이하에, 본 발명 프로세스의 실시양태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, embodiment of the process of this invention is described with reference to drawings.

도 3 은 본 발명 프로세스의 제 1 양태를 나타낸다.3 shows a first aspect of the process of the invention.

도 3 에 있어서, 13 은 제 1 반응기, 23 은 제 2 반응기, 33 은 분리 정제계 이다. 301 ∼ 315 는 각각 배관을 나타낸다.In FIG. 3, 13 is a 1st reactor, 23 is a 2nd reactor, 33 is a separation purification system. 301-315 represent a piping, respectively.

에틸렌 원료, 분리 정제계 (33) 로부터의 탄소수 2 이하의 탄화수소가 풍부한 탄화수소 유체 (P) 는 각각 배관 (301), 배관 (302) 및 배관 (303) 을 거쳐 제 1 반응기 (13) 에 공급된다. 배관 (301) 및 배관 (302) 중 적어도 하나를 거쳐 반응기 (13) 에 공급되는 유체에는 탄소수 2 이하의 파라핀류, 예를 들어 메탄이나 에탄 등이 함유되어 있어도 된다. 또, 배관 (303) 을 거쳐 도입되는 원료 유체는 배관 (301) 및 배관 (302) 을 거쳐 공급되는 유체의 합계를 의미하고 있지만, 이들은 반드시 제 1 반응기 (13) 에 들어가기 전에 합류할 필요는 없고, 따로따로 제 1 반응기 (13) 에 공급되어도 된다. 제 1 반응기 (13) 에 공급된 원료는 반응기 (13) 내에서 에틸렌 2 량화 촉매와 접촉하고 반응하여, 탄소수 4 의 올레핀을 함유하는 반응기 출구 유체 (Q) 가 얻어진다.Hydrocarbon fluid P rich in hydrocarbons having 2 or less carbon atoms from the ethylene raw material and the separation and purification system 33 is supplied to the first reactor 13 via the pipe 301, the pipe 302, and the pipe 303, respectively. . The fluid supplied to the reactor 13 via at least one of the pipe 301 and the pipe 302 may contain paraffins having 2 or less carbon atoms, for example, methane or ethane. In addition, although the raw material fluid introduce | transduced through the piping 303 means the sum total of the fluid supplied via the piping 301 and the piping 302, these do not necessarily need to join before entering the 1st reactor 13; Alternatively, the first reactor 13 may be supplied separately. The raw material supplied to the first reactor 13 is brought into contact with and reacted with the ethylene dimerization catalyst in the reactor 13 to obtain a reactor outlet fluid Q containing olefins having 4 carbon atoms.

또, 도 3 에 있어서는, 제 1 반응기 (13) 는 액상의 반응기로서 나타내고 있지만, 기상의 반응기이어도 된다. 액상 반응기의 경우에는 반응기 후에 촉매 분리 조작이 행해진다. 또한, 도 3 에 있어서는, 유체 (Q) 의 전부가 배관 (304) 및 배관 (308) 을 거쳐 제 2 반응기 (23) 에 공급되어 있지만, 필요에 따라서 일부를 발출하여 다른 목적을 위해 사용해도 된다.In addition, although the 1st reactor 13 is shown as a liquid phase reactor in FIG. 3, the reactor of a gaseous phase may be sufficient. In the case of a liquid phase reactor, a catalyst separation operation is performed after the reactor. In addition, although all the fluid Q is supplied to the 2nd reactor 23 via the piping 304 and the piping 308 in FIG. 3, you may take out a part as needed and may use for another purpose. .

반응기 출구 유체 (Q), 분리 정제계 (33) 로부터의 탄소수 4 이상의 탄화수소가 풍부한 유체 (R), 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나는 각각 배관 (304), 배관 (306), 배관 (307) 및 배관 (308) 을 거쳐 제 2 반응기 (23) 에 공급된다. 또, 탄소수 4 이상의 올레핀 원료를 배관 (305) 및 배관 (308) 을 통해 서 제 2 반응기 (23) 에 공급해도 된다. 배관 (306) 및 배관 (305) 중 적어도 하나를 거쳐 제 2 반응기 (23) 에 공급되는 유체에는 탄소수 4 이상의 파라핀류, 예를 들어 노르말부탄이나 이소부탄 등이 함유되어 있어도 된다. 또, 배관 (308) 을 거쳐 제 2 반응기 (23) 에 공급되는 원료 유체 중에는, 부타디엔, 방향족 화합물이나 물이 함유되어 있어도 된다. 또, 배관 (308) 을 거쳐 도입되는 원료 유체는 배관 (304), 배관 (306), 배관 (307) 및 필요에 따라 배관 (305) 을 거쳐 공급되는 유체의 합계를 의미하고 있지만, 이들은 반드시 제 2 반응기 (23) 에 들어가기 전에 합류할 필요는 없고, 따로따로 제 2 반응기 (23) 에 공급되어도 된다. 제 2 반응기 (23) 에 공급된 원료는 제 2 반응기 (23) 내에서 프로필렌 제조 촉매와 접촉하고 반응하여, 프로필렌, 에틸렌, 기타 올레핀, 파라핀, 방향족 화합물 및 물을 함유한 반응기 출구 유체 (가스) (S) 가 얻어진다.At least one of the reactor outlet fluid (Q), a hydrocarbon-rich hydrocarbon (R) having at least 4 carbon atoms from the separation and purification system 33, methanol and dimethyl ether, respectively, is a pipe 304, a pipe 306, a pipe 307, and It is supplied to the second reactor 23 via the pipe 308. Moreover, you may supply a C4 or more olefin raw material to the 2nd reactor 23 through the piping 305 and the piping 308. The fluid supplied to the second reactor 23 via at least one of the pipe 306 and the pipe 305 may contain paraffins having 4 or more carbon atoms, such as normal butane or isobutane. Moreover, butadiene, an aromatic compound, and water may be contained in the raw material fluid supplied to the 2nd reactor 23 via the piping 308. As shown in FIG. In addition, although the raw material fluid introduced via the piping 308 means the sum total of the fluid supplied through the piping 304, the piping 306, the piping 307, and the piping 305 as needed, these are necessarily made. It is not necessary to join before entering the 2nd reactor 23, and may be supplied to the 2nd reactor 23 separately. The raw material supplied to the second reactor 23 is brought into contact with and reacted with the propylene production catalyst in the second reactor 23 to react with the reactor outlet fluid (gas) containing propylene, ethylene, other olefins, paraffins, aromatic compounds and water. (S) is obtained.

제 2 반응기 (23) 의 출구 가스 유체 (S) 는 냉각, 압축 및 증류 등의 일반적인 분리 정제계 (33) 에 보내어지고, 탄소수 2 이하의 탄화수소가 풍부한 유체 (T), 프로필렌이 풍부한 유체, 탄소수 4 이상의 탄화수소가 풍부한 유체 (U) 및 물이 풍부한 유체로 분리되어, 각각 배관 (310), 배관 (311), 배관 (312) 및 배관 (313) 을 거쳐 꺼내진다. 여기서, 각 유체는 하나 이상의 유체를 나타낸다. 예를 들어 탄소수 2 이하의 탄화수소가 풍부한 유체 (T) 의 경우에는, 메탄, 에틸렌, 에탄을 함유하는 하나의 유체이어도 되지만, 메탄이 풍부한 유체와 에틸렌과 에탄이 풍부한 유체의 2 가지 유체이어도 된다.The outlet gas fluid S of the second reactor 23 is sent to a general separation and purification system 33 such as cooling, compression, and distillation, and includes a hydrocarbon-rich fluid T having up to 2 carbon atoms, a propylene-rich fluid, and a carbon number. It is separated into four or more hydrocarbon-rich fluids U and water-rich fluids, and is taken out through the pipe 310, the pipe 311, the pipe 312 and the pipe 313, respectively. Here, each fluid represents one or more fluids. For example, in the case of a fluid (T) rich in hydrocarbons having 2 or less carbon atoms, one fluid containing methane, ethylene and ethane may be used, or two fluids, a fluid rich in methane and a fluid rich in ethylene and ethane.

탄소수 2 이하의 탄화수소가 풍부한 유체 (T) 의 일부 (P) 는 배관 (302) 을 거쳐 제 1 반응기 (13) 에 리사이클되고, 나머지 유체는 배관 (314) 을 거쳐 그 프로세스로부터 발출된다. 이 때, 유체 (T) 를 증류 등의 분리 정제에 의해, 유체 (T) 보다 에틸렌 농도를 높인 유체를 제 1 반응기 (13) 에 리사이클해도 된다. 배관 (314) 을 거쳐 발출된 유체는, 에틸렌 등의 유효 성분을 회수하기 위해서 정제해도 되고, 연료로서 사용해도 된다. 또 스팀 크랙킹의 원료로서 이용해도 된다.A portion P of the hydrocarbon T-rich fluid T is recycled to the first reactor 13 via a pipe 302, and the remaining fluid is discharged from the process via a pipe 314. At this time, the fluid T having a higher ethylene concentration than the fluid T may be recycled to the first reactor 13 by separation and purification such as distillation. The fluid extracted through the pipe 314 may be purified to recover an active ingredient such as ethylene or may be used as a fuel. Moreover, you may use as a raw material of steam cracking.

배관 (311) 을 거쳐 얻어진 프로필렌이 풍부한 유체는 증류 등의 분리 정제에 의해 순도가 높은 프로필렌을 얻는 것이 바람직하다. 또한, 배관 (313) 을 거쳐 얻어진 물은 활성 오니 등의 폐수 처리 공정에 공급해도 되지만, 프로세스수 등으로 사용할 수도 있다. 본 프로세스가 스팀 크랙킹 프로세스의 근처에 있는 경우에는 크래커의 스팀원으로서 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 제 2 반응기 (23) 에 리사이클하여 희석 가스로서 사용해도 된다.The propylene-rich fluid obtained via the pipe 311 preferably obtains propylene with high purity by separation and purification such as distillation. In addition, although water obtained through the piping 313 may be supplied to wastewater treatment processes, such as activated sludge, it can also be used as process water etc. When this process is in the vicinity of the steam cracking process, it is preferable to use as a steam source of a cracker. Moreover, you may recycle to the 2nd reactor 23 and use it as a dilution gas.

한편, 탄소수 4 이상의 탄화수소가 풍부한 유체 (U) 의 일부 (R) 은 배관 (306) 을 거쳐 제 2 반응기에 리사이클되고, 나머지 유체는 배관 (315) 을 거쳐 그 프로세스로부터 발출된다. 이 때, 유체 (U) 를 증류 등의 분리 정제에 의해, 유체 (U) 보다 부텐 농도를 높인 유체를 제 2 반응기 (23) 에 리사이클해도 된다. 배관 (315) 을 거쳐 발출된 유체는, 부텐이나 방향족 화합물 등의 유효 성분을 회수하기 위해서 정제해도 되고, 연료로서 사용해도 된다. 또 스팀 크랙킹의 원료로서 이용해도 된다.On the other hand, a part (R) of the hydrocarbon (U) rich in hydrocarbon having 4 or more carbon atoms is recycled to the second reactor via the pipe 306, and the remaining fluid is discharged from the process via the pipe 315. At this time, the fluid U may be recycled to the second reactor 23 in which the butene concentration is higher than the fluid U by separation and purification such as distillation. The fluid extracted through the pipe 315 may be purified in order to recover active ingredients such as butenes and aromatic compounds, or may be used as fuel. Moreover, you may use as a raw material of steam cracking.

이하에 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 조금도 한정되는 것이 아니다.Although an Example is given to the following and this invention is demonstrated more concretely, this invention is not limited to a following example at all.

[촉매 조제] [Catalyst preparation]

이하의 실시예, 비교예에서 사용한 촉매는, 다음과 같이 하여 조제하였다.The catalyst used by the following example and the comparative example was prepared as follows.

<촉매 조제예> <Catalyst preparation>

브롬화테트라-n-프로필암모늄 (TPABr) 26.6g 및 수산화나트륨 4.8g 을 순차적으로 물 280g 에 용해하고, 다음으로 콜로이드성 실리카 (SiO2=40중량%, Al<0.1중량%) 75g 과 물 35g 의 혼합액을 천천히 첨가하고, 충분히 교반하여 수성 겔을 얻었다. 다음으로, 이 겔을 1000㎖ 의 오토클레이브에 넣고, 자기압력하, 300rpm 으로 교반하면서 170℃ 에서 72 시간, 수열 합성을 실시하였다. 생성물은 가압 여과에 의해 고체 성분을 분리하고, 충분히 물 세정한 후에 100℃ 에서 24 시간 건조시켰다. 건조 후의 촉매는, 공기 유통하에 550℃ 에서 6 시간 소성하여, Na 형의 알루미노실리케이트를 얻었다.26.6 g of tetrabromide-n-propylammonium (TPABr) and 4.8 g of sodium hydroxide were sequentially dissolved in 280 g of water, followed by 75 g of colloidal silica (SiO 2 = 40 wt%, Al <0.1 wt%) and 35 g of water. The mixed solution was slowly added and stirred sufficiently to obtain an aqueous gel. Next, this gel was placed in a 1000 ml autoclave and subjected to hydrothermal synthesis at 170 ° C. for 72 hours while stirring at 300 rpm under magnetic pressure. The product was separated from the solid component by pressure filtration, thoroughly washed with water and then dried at 100 ° C. for 24 hours. The catalyst after drying was baked at 550 degreeC for 6 hours under air circulation, and Na type aluminosilicate was obtained.

이 Na 형의 알루미노실리케이트 2.0g 을 1M 의 질산암모늄 수용액 40㎖ 에 현탁시키고, 80℃ 에서 2 시간 교반하였다. 처리 후의 액은 흡인 여과에 의해 고체 성분을 분리하고, 충분히 물 세정한 후, 재차 1M 의 질산암모늄 수용액 40㎖ 에 현탁시키고, 80℃ 에서 2 시간 교반하였다. 처리 후의 액은 흡인 여과에 의해 고체 성분을 분리하고, 충분히 물 세정한 후에 100℃ 에서 24 시간 건조시켰다. 건조 후의 촉매는, 공기 유통하에 500℃ 에서 4 시간 소성하여, H 형의 알루미노실 리케이트를 얻었다.2.0 g of this Na type aluminosilicate was suspended in 40 ml of 1 M ammonium nitrate aqueous solution, and it stirred at 80 degreeC for 2 hours. The liquid after treatment separated the solid component by suction filtration, and after fully washing with water, it was suspended in 40 ml of 1 M ammonium nitrate aqueous solution again, and it stirred at 80 degreeC for 2 hours. The liquid after treatment separated the solid component by suction filtration, and after fully washing with water, it dried at 100 degreeC for 24 hours. The catalyst after drying was baked for 4 hours at 500 degreeC under air circulation, and H type aluminosilicate was obtained.

이 촉매는, XRD (X 선 회절) 에 의해 제올라이트의 구조가 MFI 형인 것을 확인하였다. 촉매의 조성을 화학 분석에 의해 정량한 결과, SiO2/Al2O3=1100 (몰 비) 이었다.This catalyst confirmed that the structure of zeolite was MFI type by XRD (X-ray diffraction). The composition of the catalyst was quantified by chemical analysis, and found to be SiO 2 / Al 2 O 3 = 1100 (molar ratio).

[프로필렌의 제조] [Production of propylene]

이하에 상기 촉매를 사용한 프로필렌의 제조 실시예 및 비교예를 나타낸다.Below, the manufacture example and the comparative example of propylene which used the said catalyst are shown.

<실시예 1> <Example 1>

도 2 에서의 에틸렌 원료 (도면의 배관 (201)) 의 유량 (중량/시간) 을 100, 배관 (202) 및 배관 (206) 에서 공급하는 메탄올 원료의 유량 (중량/시간) 을 각 225 (합계 250) 로 한 경우의 제 1 반응기 (12) 입구 (배관 (204)) 의 모의 가스 (에틸렌, 메탄올을 함유) 를 제조함과 함께, 제 2 반응기 (22) 에 새로이 들어가는 유체 (배관 (206) 과 배관 (207) 을 합한 유체) 의 모의 가스 (에틸렌, 메탄올 및 부텐을 함유) 를 제조하여, 도 2 와 같이 2 개의 반응기를 직렬로 배치해서 프로필렌의 제조를 실시하였다. 2 개의 반응기 모두 상기 촉매를 충전하여, 상압의 조건으로 실시하였는데, 제 1 반응기의 반응기 출구 온도는 450℃, 제 2 반응기의 반응기 출구 온도는 550℃ 로 실시하였다. 제 2 반응기의 출구 가스의 분리 공정 (32) 은, 아스펜 플러스 시뮬레이터를 사용하여, 리사이클 가스를 포함한 각 유체의 유량을 구하였다. 얻어진 리사이클 가스 (배관 (203 및 207)) 의 유량을 기초로, 상기 제 1 반응기 입구 및 제 2 반응기 (22) 에 새로이 들어가는 유체 (배 관 (206) 과 배관 (207) 을 합한 유체) 의 가스 조성을 계산하고, 다시 제조한 모의 가스를 사용하여 재차 반응을 실시하였다. 이들 조작을 10 회 정도 반복함으로써, 최종적으로 도 2 의 프로세스에서의 각 유체의 유량을 실험과 시뮬레이션에 의해 구하였다.The flow rate (weight / hour) of the ethylene raw material (pipe 201 of FIG. 2) in FIG. 2 is 100, and the flow rate (weight / hour) of the methanol raw material supplied from piping 202 and piping 206 is 225 (total), respectively. The fluid which newly enters the 2nd reactor 22, while producing the simulated gas (containing ethylene, methanol) of the 1st reactor 12 inlet (pipe 204) in the case of 250. A simulated gas (containing ethylene, methanol and butene) of a fluid in which the pipe 207 was combined was prepared, and two reactors were arranged in series as shown in FIG. 2 to produce propylene. Both reactors were filled with the catalyst and carried out under atmospheric pressure. The reactor outlet temperature of the first reactor was 450 ° C, and the reactor outlet temperature of the second reactor was 550 ° C. In the separation step 32 of the outlet gas of the second reactor, the flow rate of each fluid including the recycle gas was determined using an Aspen Plus simulator. The gas of the fluid (the fluid which combined the piping 206 and the piping 207) newly entering into the said 1st reactor inlet and the 2nd reactor 22 based on the flow volume of the obtained recycling gas (pipes 203 and 207). The composition was calculated, and the reaction was carried out again using the simulated gas prepared again. By repeating these operations about 10 times, the flow volume of each fluid in the process of FIG. 2 was finally calculated | required by experiment and simulation.

그 결과, 제 1 반응기 입구 (배관 (204)) 의 에틸렌 유량 (중량/시간) 은 244, 제 1 반응기 출구 (배관 (205)) 의 에틸렌 유량 (중량/시간) 은 144, 제 2 반응기에 리사이클되는 유체 (배관 (207)) 의 탄소수 4 이상의 올레핀 유량 (중량/시간) 은 381 이 되었다. 제 1 반응기에 있어서의 에틸렌 전화율은 41% 이었다.As a result, the ethylene flow rate (weight / hour) at the first reactor inlet (pipe 204) is 244, and the ethylene flow rate (weight / hour) at the first reactor outlet (pipe (205)) is 144, recycled to the second reactor. The olefin flow rate (weight / hour) of 4 or more carbon atoms of the fluid (pipe 207) used became 381. Ethylene conversion in the first reactor was 41%.

또한, 제 2 반응기 출구 (배관 (210) : 유체 (I)) 에 있어서의 프로필렌 유량 (중량/시간) 은 185, 에틸렌 유량 (중량/시간) 은 156, 탄소수 4 이상의 올레핀은 385 가 되었다. 유체 (I) 에 함유되는 에틸렌의 양은 프로필렌의 양에 대하여 중량비로 0.84 이었다.Further, the propylene flow rate (weight / hour) at the second reactor outlet (pipe 210: fluid (I)) was 185, the ethylene flow rate (weight / hour) was 156, and the olefin having 4 or more carbon atoms was 385. The amount of ethylene contained in the fluid (I) was 0.84 in weight ratio with respect to the amount of propylene.

<실시예 2> <Example 2>

도 3 에서의 에틸렌 원료 (도면의 배관 (301)) 의 유량 (중량/시간) 을 100, 메탄올 원료 (도면의 배관 (307)) 의 유량 (중량/시간) 을 250 으로 한 경우의 제 2 반응기 (23) 입구 (배관 (308)) 의 모의 가스 (에틸렌, 메탄올 및 부텐을 함유) 를 제조하고, 상기 촉매를 사용하여 반응기 출구 온도 550℃, 상압의 조건으로 프로필렌의 제조를 실시하였다. 제 2 반응기의 출구 가스의 분리 공정 (33) 은, 아스펜 플러스 시뮬레이터를 사용하여, 리사이클 가스를 포함한 각 유체의 유량을 구하였다. 또한, 에틸렌 2 량화 반응을 행하는 제 1 반응기에 있어서의 에틸렌 전화율은 90% 로 가정하였다. 얻어진 리사이클 가스 (배관 (302 및 306)) 의 유량을 기초로, 상기 제 2 반응기 입구의 가스 조성을 계산하고, 다시 제조한 모의 가스를 사용하여 재차 반응을 실시하였다. 이들 조작을 10 회 정도 반복함으로써, 최종적으로 도 3 의 프로세스에서의 각 유체의 유량을 실험과 시뮬레이션에 의해 구하였다. 그 결과, 제 2 반응기 입구의 에틸렌 유량 (중량/시간) 은 18, 탄소수 4 이상의 올레핀 유량 (중량/시간) 은 556 이 되고, 제 2 반응기 출구 (배관 (309) : 유체 (S)) 에 있어서의 프로필렌 유량 (중량/시간) 은 189, 에틸렌 유량 (중량/시간) 은 83, 탄소수 4 이상의 올레핀은 404 가 되었다. 유체 (S) 에 함유되는 에틸렌의 양은 프로필렌의 양에 대하여 중량비로 0.44 이었다.Second reactor when the flow rate (weight / hour) of the ethylene raw material (piping 301 in the drawing) in FIG. 3 is 100 and the flow rate (weight / hour) of the methanol raw material (piping 307 in the drawing) is 250 (23) A simulated gas (containing ethylene, methanol and butenes) at the inlet (pipe 308) was produced, and propylene was produced under the conditions of a reactor outlet temperature of 550 ° C. and atmospheric pressure using the catalyst. Separation process 33 of the outlet gas of the 2nd reactor used the Aspen plus simulator, and calculated | required the flow volume of each fluid containing recycled gas. In addition, the ethylene conversion rate in the 1st reactor which performs ethylene dimerization reaction was assumed to be 90%. Based on the flow rates of the obtained recycle gas (pipes 302 and 306), the gas composition at the second reactor inlet was calculated, and the reaction was carried out again using the simulated gas produced again. By repeating these operations about 10 times, the flow volume of each fluid in the process of FIG. 3 was finally calculated | required by experiment and simulation. As a result, the ethylene flow rate (weight / hour) at the inlet of the second reactor is 18, and the olefin flow rate (weight / hour) having at least 4 carbon atoms is 556, and at the second reactor outlet (piping 309: fluid S), The propylene flow rate (weight / hour) of 189, the ethylene flow rate (weight / hour) were 83, and the olefin of 4 or more carbon atoms became 404. The amount of ethylene contained in the fluid S was 0.44 in weight ratio with respect to the amount of propylene.

<비교예 1> Comparative Example 1

도 4 에서의 에틸렌 원료 (도면의 배관 (401)) 의 유량 (중량/시간) 을 100, 메탄올 원료 (도면의 배관 (402)) 의 유량 (중량/시간) 을 250 으로 한 경우의 반응기 (70) 입구 (배관 (404)) 의 모의 가스 (에틸렌, 메탄올 및 부텐을 함유) 를 제조하고, 상기 촉매를 사용하여 반응기 출구 온도 550℃, 상압의 조건으로 프로필렌의 제조를 실시하였다. 반응기 출구 가스의 분리 공정 (80) 은, 아스펜 플러스 시뮬레이터를 사용하여, 리사이클 가스를 포함한 각 유체의 유량을 구하였다. 얻어진 리사이클 가스 (배관 (403 및 411)) 의 유량을 기초로, 상기 반응기 입구의 가스 조성을 계산하고, 다시 제조한 모의 가스를 사용하여 재차 반응을 실시하였다. 이들 조작을 10 회 정도 반복함으로써, 최종적으로 도 4 의 프로세스에서의 각 유체의 유량을 실험과 시뮬레이션에 의해 구하였다.Reactor 70 when the flow rate (weight / hour) of the ethylene raw material (piping 401 of FIG. 4) in FIG. 4 is set to 100, and the flow rate (weight / hour) of methanol raw material (piping 402 of FIG.) Is set to 250. ) A simulated gas (containing ethylene, methanol and butenes) at the inlet (pipe 404) was prepared, and propylene was produced under the conditions of a reactor outlet temperature of 550 ° C. and atmospheric pressure using the catalyst. Separation process 80 of reactor outlet gas calculated | required the flow volume of each fluid containing recycle gas using the Aspen plus simulator. Based on the flow rates of the obtained recycle gas (pipes 403 and 411), the gas composition at the reactor inlet was calculated, and the reaction was carried out again using the simulated gas produced again. By repeating these operations about 10 times, the flow volume of each fluid in the process of FIG. 4 was finally calculated | required by experiment and simulation.

그 결과, 반응기 입구의 에틸렌 유량 (중량/시간) 은 589, 탄소수 4 이상의 올레핀 유량 (중량/시간) 은 321 이 되고, 반응기 출구 (배관 (405)) 에 있어서의 프로필렌 유량 (중량/시간) 은 171, 에틸렌 유량 (중량/시간) 은 504, 탄소수 4 이상의 올레핀은 328 이 되었다. 반응기 출구 유체에 함유되는 에틸렌의 양은 프로필렌의 양에 대하여 중량비로 2.95 로, 실시예 1 및 실시예 2 와 비교하여 큰 값이 되었다.As a result, the ethylene flow rate (weight / hour) at the reactor inlet is 589, and the olefin flow rate (weight / hour) having 4 or more carbon atoms is 321, and the propylene flow rate (weight / hour) at the reactor outlet (pipe 405) is 171, ethylene flow volume (weight / hour), 504 and olefins of 4 or more carbon atoms were 328. The amount of ethylene contained in the reactor outlet fluid was 2.95 in weight ratio with respect to the amount of propylene, which was a large value compared with Examples 1 and 2.

본 발명을 상세하게 또 특정한 실시양태를 참조하여 설명하였는데, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않으면서 다양한 변경이나 수정을 가할 수 있음은 당업자에게 있어서 분명하다.While the invention has been described in detail and with reference to specific embodiments thereof, it will be apparent to one skilled in the art that various changes and modifications can be made therein without departing from the spirit and scope thereof.

본 출원은, 2006년 9월 26일 출원의 일본국 특허 출원 (특원 2006-260809), 2006년 9월 26일 출원의 일본국 특허 출원 (특원 2006-260810) 에 기초하고 있으며, 그 내용은 여기에 참조로서 도입된다.This application is based on the JP Patent application (Japanese Patent Application No. 2006-260809) of an application on September 26, 2006, and the Japanese patent application (Japanese Patent Application No. 2006-260810) of an application on September 26, 2006, The content here Is introduced as a reference.

본 발명은 에틸렌과 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 원료로 하여 프로필렌을 제조하는 방법에 있어서, 미반응 에틸렌의 리사이클량이 적고, 설비 비용 및 용역 비용이 낮은 신규 프로세스를 제공할 수 있다.The present invention provides a novel process in which propylene is produced from at least one of ethylene, methanol and dimethyl ether as a raw material, and the recycling amount of unreacted ethylene is low, and the installation cost and the service cost are low.

Claims (14)

에틸렌을 원료로 하여, 또는 에틸렌과 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 원료로 하여 프로필렌을 제조하는 방법에 있어서, In a method for producing propylene using ethylene as a raw material or at least one of ethylene, methanol and dimethyl ether as raw materials, 그 원료를 제 1 촉매의 존재하, 제 1 반응기에서 반응시킴으로써 탄소수 4 이상의 올레핀을 함유하는 유체 (X) 를 얻고, The raw material is reacted in the first reactor in the presence of the first catalyst to obtain a fluid (X) containing olefins having 4 or more carbon atoms, 상기 유체 (X) 의 적어도 일부와 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 제 2 촉매의 존재하, 제 2 반응기에서 반응시킴으로써 프로필렌을 함유하는 유체를 얻는 것을 특징으로 하는 프로필렌의 제조 방법.A method for producing propylene, wherein a fluid containing propylene is obtained by reacting at least a portion of the fluid (X) with at least one of methanol and dimethyl ether in a second reactor in the presence of a second catalyst. 에틸렌과, 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 원료로 하여 프로필렌을 제조하는 방법에 있어서, In the method for producing propylene using ethylene, at least one of methanol and dimethyl ether as a raw material, 제 1 촉매의 존재하, 제 1 반응기에서 에틸렌과, 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 반응시켜 프로필렌 및 탄소수 4 이상의 올레핀을 함유하는 유체 (A) 를 얻은 후에, After reacting ethylene with at least one of methanol and dimethyl ether in the first reactor in the presence of the first catalyst to obtain a fluid (A) containing propylene and an olefin having 4 or more carbon atoms, 상기 유체 (A) 에 함유되는 탄소수 4 이상의 올레핀의 적어도 일부와, 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를, 제 2 촉매의 존재하, 제 2 반응기에서 반응시킴으로써 프로필렌을 얻는 것을 특징으로 하는 프로필렌의 제조 방법.Propylene is obtained by reacting at least a portion of the C4 or more olefins contained in the fluid (A) with at least one of methanol and dimethyl ether in a second reactor in the presence of a second catalyst. . 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 이하의 공정 (1A), (2A), (3A), (4A) 및 (5A) 를 포함하는 프로세스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로필렌의 제조 방법.A process for producing propylene comprising the following steps (1A), (2A), (3A), (4A) and (5A). 공정 (1A) : 원료로서의 에틸렌과, 원료로서의 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나와, 공정 (4A) 로부터 리사이클된 유체 (F) 를 제 1 반응기에 공급하여 제 1 촉매와 접촉시킴으로써, 프로필렌, 탄소수 4 이상의 올레핀, 에틸렌, 파라핀, 방향족 화합물 및 물을 함유한 유체를 함유하는 유체 (A) 를 얻는 공정Step (1A): Propylene, carbon number 4, by supplying at least one of ethylene as a raw material, methanol and dimethyl ether as a raw material, and the fluid (F) recycled from step (4A) to the first reactor and contacting with the first catalyst. Process of obtaining the fluid (A) containing the fluid containing the above olefin, ethylene, paraffin, aromatic compound, and water 공정 (2A) : 원료로서의 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나와, 공정 (5A) 로부터 리사이클된 유체 (G) 를, 제 2 반응기에 공급하여 제 2 촉매와 접촉시킴으로써, 프로필렌, 탄소수 4 이상의 올레핀, 에틸렌, 파라핀, 방향족 화합물 및 물을 함유한 유체 (B) 를 얻는 공정Step (2A): Propylene, olefins having 4 or more carbon atoms, and ethylene by supplying at least one of methanol and dimethyl ether as raw materials and the fluid (G) recycled from step (5A) into a second reactor and contacting with a second catalyst. To obtain a fluid (B) containing water, paraffin, aromatic compounds and water 공정 (3A) : 상기 유체 (A) 와 상기 유체 (B) 를 혼합한 유체 (C) 를, 탄소수 2 이하의 탄화수소가 풍부한 유체 (D) 와, 프로필렌이 풍부한 유체와, 탄소수 4 이상의 탄화수소가 풍부한 유체 (E) 와, 물이 풍부한 유체로 분리하는 공정Process (3A): The fluid (C) which mixed the said fluid (A) and the said fluid (B) is a fluid rich in C2 or less hydrocarbon (D), a propylene rich fluid, and a C4 or more hydrocarbon rich Process of separating into fluid (E) and fluid rich in water 공정 (4A) : 상기 유체 (D) 의 일부 유체 (F) 를 상기 제 1 반응기에 리사이클하고, 나머지 유체를 그 프로세스로부터 발출하는 공정Step (4A): a step of recycling some of the fluid (F) of the fluid (D) to the first reactor and drawing out the remaining fluid from the process 공정 (5A) : 상기 유체 (E) 의 일부 유체 (G) 를 상기 제 2 반응기에 리사이클하고, 나머지 유체를 그 프로세스로부터 발출하는 공정.Step (5A): a step of recycling a part of the fluid (G) of the fluid (E) to the second reactor and drawing out the remaining fluid from the process. 제 3 항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 유체 (C) 에 함유되는 에틸렌의 양이 동 유체에 함유되는 프로필렌에 대하여 중량비로 2.0 미만인 것을 특징으로 하는 프로필렌의 제조 방법.A method for producing propylene, wherein the amount of ethylene contained in the fluid (C) is less than 2.0 by weight relative to propylene contained in the fluid. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 이하의 공정 (1B), (2B), (3B), (4B) 및 (5B) 를 포함하는 프로세스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로필렌의 제조 방법.A process for producing propylene comprising the following steps (1B), (2B), (3B), (4B) and (5B). 공정 (1B) : 원료로서의 에틸렌과, 원료로서의 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나와, 공정 (4B) 로부터 리사이클된 유체 (L) 을 제 1 반응기에 공급하여 제 1 촉매와 접촉시킴으로써, 프로필렌, 탄소수 4 이상의 올레핀, 에틸렌, 파라핀, 방향족 화합물 및 물을 함유한 유체를 함유하는 유체 (A) 를 얻는 공정Step (1B): Propylene, carbon number 4 is obtained by supplying at least one of ethylene as a raw material, methanol and dimethyl ether as a raw material, and the fluid L recycled from step (4B) to a first reactor and contacting the first catalyst. Process of obtaining the fluid (A) containing the fluid containing the above olefin, ethylene, paraffin, aromatic compound, and water 공정 (2B) : 상기 유체 (A) 와, 원료로서의 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나와, 공정 (5B) 로부터 리사이클된 유체 (M) 을 제 2 반응기에 공급하여 제 2 촉매와 접촉시킴으로써, 프로필렌, 탄소수 4 이상의 올레핀, 에틸렌, 파라핀, 방향족 화합물 및 물을 함유한 유체 (I) 를 얻는 공정Step (2B): propylene, by feeding the fluid (A), at least one of methanol and dimethyl ether as raw materials, and the recycled fluid (M) from step (5B) into a second reactor and contacting with a second catalyst. Obtaining fluid (I) containing olefins having 4 or more carbon atoms, ethylene, paraffins, aromatic compounds and water 공정 (3B) : 상기 유체 (I) 를, 탄소수 2 이하의 탄화수소가 풍부한 유체 (J) 와, 프로필렌이 풍부한 유체와, 탄소수 4 이상의 탄화수소가 풍부한 유체 (K) 와, 물이 풍부한 유체로 분리하는 공정Step (3B): Separating the fluid (I) into a hydrocarbon-rich fluid (J) having a carbon number of 2 or less, a propylene-rich fluid, a fluid having a hydrocarbon of 4 or more carbon atoms (K), and a fluid rich in water. fair 공정 (4B) : 상기 유체 (J) 의 일부 유체 (L) 을 상기 제 1 반응기에 리사이클하고, 나머지 유체를 그 프로세스로부터 발출하는 공정Step (4B): a step of recycling some fluid L of the fluid J to the first reactor, and extracting the remaining fluid from the process 공정 (5B) : 상기 유체 (K) 의 일부 유체 (M) 을 상기 제 2 반응기에 리사이클하고, 나머지 유체를 그 프로세스로부터 발출하는 공정.Step (5B): a step of recycling a part of the fluid K of the fluid K to the second reactor and extracting the remaining fluid from the process. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, wherein 상기 유체 (I) 에 함유되는 에틸렌의 양이 동 유체에 함유되는 프로필렌에 대하여 중량비로 2.0 미만인 것을 특징으로 하는 프로필렌의 제조 방법.The amount of ethylene contained in said fluid (I) is less than 2.0 by weight with respect to the propylene contained in the said fluid, The manufacturing method of propylene characterized by the above-mentioned. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 6, 상기 제 2 반응기에, 탄소수 4 이상의 올레핀을 함유하는 유체를 그 프로세스 외부로부터 공급하는 것을 특징으로 하는 프로필렌의 제조 방법.The second reactor is supplied with a fluid containing olefins having 4 or more carbon atoms from the outside of the process. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 7, 상기 제 1 반응기 출구의 온도가 상기 제 2 반응기 출구의 온도보다 낮은 것을 특징으로 하는 프로필렌의 제조 방법.And the temperature at the outlet of the first reactor is lower than the temperature at the outlet of the second reactor. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 8, 하기 식에서 산출되는 상기 제 1 반응기에 있어서의 에틸렌의 전화율이 30% 이상인 것을 특징으로 하는 프로필렌의 제조 방법.The conversion rate of ethylene in the said 1st reactor computed by the following formula is 30% or more, The manufacturing method of propylene characterized by the above-mentioned. 에틸렌 전화율 (%) = {(제 1 반응기 입구의 에틸렌 유량 - 제 1 반응기 출구의 에틸렌 유량) / 제 1 반응기 입구의 에틸렌 유량} × 100Ethylene conversion rate (%) = {(ethylene flow rate at the first reactor inlet-ethylene flow rate at the first reactor outlet) / ethylene flow rate at the first reactor inlet} × 100 에틸렌과, 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 원료로 하여 프로필렌 을 제조하는 방법에 있어서, 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나와, 에틸렌의 2 량화 반응에 의해서 얻어지는 탄소수 4 의 올레핀을 반응시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로필렌의 제조 방법.A method for producing propylene using ethylene and at least one of methanol and dimethyl ether as a raw material, the method comprising reacting at least one of methanol and dimethyl ether with an olefin having 4 carbon atoms obtained by dimerization reaction of ethylene. Process for producing propylene, characterized in that. 제 10 항에 있어서, The method of claim 10, 이하의 공정 (1C), (2C), (3C), (4C) 및 (5C) 를 포함하는 프로세스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프로필렌의 제조 방법.A process for producing propylene comprising the following steps (1C), (2C), (3C), (4C) and (5C). 공정 (1C) : 원료로서의 에틸렌과, 공정 (4C) 로부터 리사이클된 유체 (P) 를 제 1 반응기에 공급하여, 에틸렌 2 량화 촉매와 접촉시킴으로써 탄소수 4 의 올레핀을 함유하는 유체 (Q) 를 얻는 공정Step (1C): a step of obtaining a fluid (Q) containing an olefin having 4 carbon atoms by supplying ethylene as a raw material and the fluid P recycled from the step (4C) to the first reactor and contacting with an ethylene dimerization catalyst. 공정 (2C) : 공정 (1C) 로부터의 유체 (Q) 와, 공정 (5C) 로부터 리사이클된 유체 (R) 과, 메탄올 및 디메틸에테르 중 적어도 하나를 제 2 반응기에 공급하여 프로필렌 제조 촉매와 접촉시킴으로써, 프로필렌, 에틸렌, 기타 올레핀, 파라핀, 방향족 화합물 및 물을 함유하는 유체 (S) 를 얻는 공정Step (2C): by supplying fluid Q from step (1C), fluid R recycled from step (5C), at least one of methanol and dimethyl ether to a second reactor and contacting with a propylene production catalyst To obtain a fluid (S) containing propylene, ethylene, other olefins, paraffins, aromatic compounds and water 공정 (3C) : 공정 (2C) 로부터의 유체 (S) 를, 탄소수 2 이하의 탄화수소가 풍부한 유체 (T) 와, 프로필렌이 풍부한 유체와, 탄소수 4 이상의 탄화수소가 풍부한 유체 (U) 와, 물이 풍부한 유체로 분리하는 공정Process (3C): The fluid (S) from the process (2C) includes a fluid (T) rich in hydrocarbons having 2 or less carbon atoms, a fluid rich in propylene, a fluid (U) rich in hydrocarbons having 4 or more carbon atoms, and water. Process to separate into abundant fluid 공정 (4C) : 공정 (3C) 로부터의 유체 (T) 의 일부 유체 (P) 를 제 1 반응기에 리사이클하고, 나머지 유체를 그 프로세스로부터 발출하는 공정Step (4C): a step of recycling some of the fluid P of the fluid T from the step 3C to the first reactor, and extracting the remaining fluid from the process 공정 (5C) : 공정 (3C) 로부터의 유체 (U) 의 일부 유체 (R) 을 제 2 반응기 에 리사이클하고, 나머지 유체를 그 프로세스로부터 발출하는 공정.Process (5C): The process of recycling some fluid R of the fluid U from process 3C to a 2nd reactor, and extracting the remaining fluid from the process. 제 11 항에 있어서, The method of claim 11, 상기 유체 (Q) 의 일부를, 공정 (2C) 에서의 제 2 반응기에 공급하지 않고서 그 프로세스 외부로 발출하는 것을 특징으로 하는 프로필렌의 제조 방법.A part of the said fluid (Q) is extracted outside the process, without supplying to the 2nd reactor in a process (2C), The manufacturing method of propylene characterized by the above-mentioned. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,The method according to claim 11 or 12, 상기 제 2 반응기에, 탄소수 4 이상의 올레핀을 함유하는 유체를 그 프로세스 외부로부터 공급하는 것을 특징으로 하는 프로필렌의 제조 방법.The second reactor is supplied with a fluid containing olefins having 4 or more carbon atoms from the outside of the process. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 10 to 13, 상기 유체 (S) 에 함유되는 에틸렌의 양이 그 유체 (S) 에 함유되는 프로필렌에 대하여 중량비로 2.0 미만인 것을 특징으로 하는 프로필렌의 제조 방법.The amount of ethylene contained in said fluid (S) is less than 2.0 by weight with respect to the propylene contained in this fluid (S), The manufacturing method of propylene characterized by the above-mentioned.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010100069A1 (en) 2009-03-03 2010-09-10 Total Petrochemicals Research Feluy Process to make olefins from organics and paraffins
WO2012015060A1 (en) * 2010-07-30 2012-02-02 日本ガス合成株式会社 Process for manufaturing propylene
US20130217935A1 (en) * 2010-08-03 2013-08-22 Total Research & Technology Feluy Process to make olefins from methanol and isobutanol
CN102285858B (en) * 2010-11-29 2014-07-23 中国科学院大连化学物理研究所 Method for preparing propylene
JP6172024B2 (en) * 2014-03-28 2017-08-02 三菱ケミカル株式会社 Propylene production method
JP2015189720A (en) * 2014-03-28 2015-11-02 三菱化学株式会社 Method for producing propylene
WO2017179108A1 (en) * 2016-04-11 2017-10-19 旭化成株式会社 Method for producing lower olefin
FR3090393B1 (en) * 2018-12-20 2021-04-23 Ifp Energies Now Process for treating an alcohol feed for the production of olefins

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19813720A1 (en) * 1998-03-27 1999-09-30 Basf Ag Process for the production of olefins
US6888038B2 (en) 2002-03-18 2005-05-03 Equistar Chemicals, Lp Enhanced production of light olefins
EP1508555A1 (en) * 2003-08-19 2005-02-23 Total Petrochemicals Research Feluy Production of olefins
TW200528417A (en) * 2003-12-12 2005-09-01 Mitsubishi Chem Corp Process for producing propylene
CN101300210B (en) * 2005-08-24 2013-05-29 日挥株式会社 Process for production of lower hydrocarbon and apparatus for the production

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