KR20130025384A - Process and apparatus for increasing weight of olefins - Google Patents
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Abstract
FCC 올레핀을 중질의 화합물로 전환하는 공정 및 장치가 제공된다. 상기 중질의 화합물은 미반응파라핀으로부터 보다 쉽게 분리된다. 중질의 화합물은 FCC 유닛으로 재순환될 수 있거나, 분리된 FCC 유닛으로 운송될 수 있다. 적절한 전환 구역은 올리고머화 및 방향족 알킬화 구역이다.Processes and apparatus are provided for converting FCC olefins to heavier compounds. The heavy compound is more easily separated from unreacted paraffin. Heavy compounds can be recycled to the FCC unit or shipped to a separate FCC unit. Suitable conversion zones are oligomerization and aromatic alkylation zones.
Description
우선권의 주장A claim of priority
본 출원은 2010년 3월 31일자로 출원된 미국 출원 제12/751,623호 및 미국 출원 제12/751,658호를 우선권으로 주장한다.This application claims priority to US
기술분야Field of technology
본 발명은 파라핀과 혼합된 올레핀을 전환되지 않은 파라핀으로부터 쉽게 분리되는 분자량이 더 큰 화합물로 전환하기 위한 공정 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a process and apparatus for converting olefins mixed with paraffins to higher molecular weight compounds which are readily separated from unconverted paraffins.
유동 접촉 분해 (Fluid catalytic cracking; FCC)는 유동화 반응 구역에서 중질의(heavier) 탄화수소를 촉매 미립자 물질과 접촉시켜 달성되는 촉매 탄화수소 전환 공정이다. 수첨분해(hydrocracking)와 달리 접촉 분해 반응은 상당량으로 첨가되는 수소의 부재하에 또는 수소의 소비 없이 수행된다. 분해 반응이 진행될수록 상당량의 고도 탄소질 물질(코크스로 불림)이 촉매에 침착되어 코크화되거나 소비된 폐 촉매(spent catalyst)를 만들어 낸다. 반응기 용기의 폐 촉매로부터 증기상의 경질(lighter) 생성물이 분리된다. 폐 촉매는 스팀과 같은 불활성 가스 하에 스트리핑되며 이에 따라 포획된 탄화수소성 가스를 폐 촉매로부터 스트리핑할 수 있다. 재생 구역내에서 산소를 이용한 고온 재생 작업은 (미리 스트리핑되어진) 폐 촉매로부터 코크스를 연소시킨다. 이러한 공정으로부터 다양한 생성물 (가솔린 생성물, 및/또는 프로필렌 및/또는 에틸렌과 같은 경질 생성물 포함)이 얻어질 수 있다.Fluid catalytic cracking (FCC) is a catalytic hydrocarbon conversion process achieved by contacting a heavier hydrocarbon with catalytic particulate material in a fluidization reaction zone. Unlike hydrocracking, catalytic cracking reactions are carried out in the absence of hydrogen or in the absence of significant amounts of hydrogen. As the decomposition reaction proceeds, a significant amount of high carbonaceous material (called coke) is deposited on the catalyst to produce coking or spent spent catalyst. The vapor lighter product is separated from the spent catalyst in the reactor vessel. The spent catalyst is stripped under an inert gas such as steam, thus allowing the trapped hydrocarbonaceous gas to be stripped from the spent catalyst. The high temperature regeneration operation with oxygen in the regeneration zone burns coke from the waste catalyst (pre stripped). From this process various products (including gasoline products and / or light products such as propylene and / or ethylene) can be obtained.
이러한 공정에서는, 단일 반응기 또는 이중 반응기를 이용할 수 있다. 비록 이중 반응기 장치를 이용함으로써 추가적인 자본 경비가 발생할 수 있지만, 하나의 반응기를 경질 올레핀(프로필렌 및/또는 에틸렌을 포함)과 같은 생성물을 최대화하는 맞춤 조건에서 운영할 수 있다.In this process, a single reactor or dual reactors can be used. Although additional capital expense may be incurred by using a dual reactor apparatus, one reactor may be operated at custom conditions to maximize products such as light olefins (including propylene and / or ethylene).
한 반응기의 생성물의 수율을 최대화 하는 것이 효율적일 수 있다. 추가적으로, 프로필렌과 같은 원하는 생성물을 생산하기 위해 다른 반응기로 재순환할 수 있는 한 반응기로부터의 생성물의 생산을 최대화 하고자 하는 요구가 있을 수 있다. It may be efficient to maximize the yield of the product of one reactor. In addition, there may be a need to maximize the production of product from one reactor that can be recycled to another reactor to produce the desired product, such as propylene.
C4-C7 올레핀의 분해로 고 수율의 프로필렌을 생산한다. C4-C7-풍부 스트림을 FCC 반응기로 재순환하는 것은 프로필렌의 생산을 추가적으로 증가시키는데 이용될 수 있다. 그러나, 이러한 재순환은 재순환 스트림 안의 내화성 파라핀의 농축을 유도하고, 유효한 정화 또는 높은 재순환 유량 속도를 요구한다. 넓은 범위의 끊는점을 갖는 스트림의 파라핀으로부터 올레핀을 분리하는 단순한 방법은 없다.The decomposition of C 4 -C 7 olefins yields high yields of propylene. Recycling the C 4 -C 7 -rich stream to the FCC reactor can be used to further increase the production of propylene. However, this recycling leads to the concentration of refractory paraffins in the recycle stream and requires an effective clarification or high recycle flow rate. There is no simple way to separate olefins from paraffins in a wide range of breakpoints.
자동차 연료를 위한 중질의 올레핀으로 불균일 촉매 상에서의 올레핀의 올리고머화는 공지된 기술이다. 또한, 자동차 연료를 만들기 위해 동종의 산 촉매 상에서 파라핀과 함께 올레핀을 알킬화하는 기술도 공지되었다. 세정제 전구체를 포함하는 석유화학 원료를 만들기 위해 전형적으로 불균일 촉매 상에서 벤젠과 다른 방향족 성분과 올레핀을 알킬화하는 것 또한 공지되었다.Oligomerization of olefins on heterogeneous catalysts with heavy olefins for automotive fuels is a known technique. Also known are techniques for alkylating olefins with paraffins on homogeneous acid catalysts to make automotive fuels. It is also known to alkylate benzene and other aromatic components and olefins typically on heterogeneous catalysts to make petrochemical feedstocks comprising detergent precursors.
생성물 스트림에서 파라핀으로부터 올레핀을 용이하게 분리할 필요가 있다. There is a need to easily separate olefins from paraffins in the product stream.
발명의 요약Summary of the Invention
하나의 예시적인 구체예에서, 본 발명은 올레핀을 중질의 화합물로 전환하는 공정을 수반한다. C4 올레핀 및 파라핀과 C5 - C7 올레핀 및 파라핀을 전환 구역으로 통과시켜서 방향족과 C5 - C7 올레핀을 알킬화함으로써, C5 - C7 올레핀을 분자량이 더 큰 C5 - C7 유래 화합물로 전환하고, C4 올레핀을 분자량이 더 큰 C4 유래 화합물로 전환한다. C4 유래 화합물을 C4 올레핀 및 파라핀으로부터 분리하고, C5 - C7 유래 화합물을 C5 - C7 올레핀 및 파라핀에서 분리한다. 마지막으로 C4 유래 화합물과 C5 - C7 유래 화합물을 FCC 반응기로 공급한다.In one exemplary embodiment, the present invention involves the process of converting olefins to heavy compounds. C 4 olefins and paraffins and C 5 - C 7 olefins and passed through a paraffin in a conversion zone aromatic and C 5 - by alkylation of C 7 olefins, C 5 - C 7 a greater C 5 olefins molecular weight - C 7-derived compound And C 4 olefins to C 4 derived compounds having higher molecular weight. C 4 derived compounds are separated from C 4 olefins and paraffins, and C 5 -C 7 derived compounds are separated from C 5 -C 7 olefins and paraffins. Finally, C 4 derived compounds and C 5 -C 7 derived compounds are fed to the FCC reactor.
추가적인 예시적인 구체예에서, 본 발명은 올레핀을 중질의 화합물로 전환하는 공정을 수반한다. C5 - C7 올레핀 및 파라핀의 제1 스트림을 제1 구역으로 통과시켜서 C5 - C7 올레핀을 분자량이 더 큰 C5 - C7 유래 화합물로 전환시킨다. C4 올레핀 및 파라핀의 제2 스트림을 제2 구역으로 통과시켜서 C4 올레핀을 분자량이 더 큰 C4 유래 화합물로 전환시킨다. C4 유래 화합물은 C4 올레핀 및 파라핀으로부터 분리하고, C5 - C7 유래 화합물을 C5 - C7 올레핀 및 파라핀에서 분리한다. 마지막으로 C4 유래 화합물과 C5 - C7 유래 화합물을 FCC 반응기로 공급한다.In further exemplary embodiments, the present invention involves the process of converting olefins to heavy compounds. C 5 - C 7 is converted to the compound derived from - C 7 olefins and by passing a first stream of the paraffin in the first zone C 5 - C 7 a larger molecular weight C 5 olefins. A second stream of C 4 olefins and paraffins is passed through the second zone to convert the C 4 olefins to higher molecular weight C 4 derived compounds. C 4 derived compounds are separated from C 4 olefins and paraffins, and C 5 -C 7 derived compounds are separated from C 5 -C 7 olefins and paraffins. Finally, C 4 derived compounds and C 5 -C 7 derived compounds are fed to the FCC reactor.
추가적인 예시적인 구체예에서, 본 발명은 올레핀을 중질의 화합물로 전환하는 공정을 수반한다. In further exemplary embodiments, the present invention involves the process of converting olefins to heavy compounds.
분해 촉매는 탄화 수소 스트림과 접촉시켜 탄화 수소를 저분자량을 갖는 분해된 생성물 탄화 수소로 분해하고 분해 촉매 상에 코크를 축적하여 코킹된 분해 촉매를 제공한다. 코킹된 분해 촉매는 분해된 생성물로부터 분리된다. 코킹된 분해 촉매 상의 코크는 분해 촉매를 재생하기 위해 산소와 함께 연소된다. 분해된 생성물은 주분별 컬럼에서 분리된다. 압축된 오버헤드 스트림을 공급하기 위해 주분별 컬럼으로부터의 적어도 일부의 오버헤드 스트림이 압축된다. 액체 스트림은 압축된 오버헤드 스트림으로부터 분리되고, 적어도 일부의 액체 스트림은 탈프로판화되어 파라핀과 올레핀의 C4 - C7 스트림을 제공한다. C4 - C7 올레핀 및 파라핀의 스트림은 C4 - C7 올레핀을 분자량이 더 큰 C4 - C7 유래 화합물로 전환되기 위해 전환구역으로 공급된다.The cracking catalyst is contacted with the hydrocarbon stream to crack the hydrocarbon into cracked product hydrocarbons with low molecular weight and accumulate coke on the cracking catalyst to provide a caulked cracking catalyst. The coked cracking catalyst is separated from the cracked product. Coke on the coked cracking catalyst is burned with oxygen to regenerate the cracking catalyst. The cracked product is separated in the main fractionation column. At least a portion of the overhead stream from the fractional column is compressed to provide a compressed overhead stream. The liquid stream is separated from the compressed overhead stream and at least some of the liquid stream is depropaneized to provide a C 4 -C 7 stream of paraffins and olefins. C 4 - C 7 stream of olefins and paraffins C 4 - is supplied to the switch to be switched to C 7-derived compounds zone - C 7 a larger molecular weight C 4 olefins.
일 구체예로, 본 발명은 FCC 공급물을 만들기 위해 올레핀을 분자량이 더 큰 화합물로 전환하는 장치를 포함한다. 이 장치는 C5-풍부 탑저 스트림으로부터 C3-풍부 오버헤드 스트림을 포함하는 오버헤드 스트림을 분리하기 위한 공정 분별 컬럼을 포함한다. 방향족 알킬화 반응기는 C5-풍부 탑저 스트림에서 방향족과 올레핀을 알킬화하기 위해 공정 분별 컬럼의 탑저 라인과 연통한다. 생성물 컬럼은 방향족 알킬화 반응기와 알킬방향족을 C5-풍부 탑저 스트림으로부터의 미반응 화합물로부터 분리하기 위해 연통한다. 마지막으로 FCC 반응기는 생성물 컬럼의 탑저라인과 연통한다.In one embodiment, the present invention includes a device for converting an olefin into a higher molecular weight compound to make an FCC feed. The apparatus includes a process fractionation column for separating an overhead stream comprising a C 3 -rich overhead stream from a C 5 -rich bottoms stream. The aromatic alkylation reactor communicates with the bottom line of the process fractionation column to alkylate the aromatics and olefins in the C 5 -rich bottoms stream. The product column is in communication with the aromatic alkylation reactor to separate the alkylaromatics from the unreacted compound from the C 5 -rich bottoms stream. Finally, the FCC reactor is in communication with the bottom line of the product column.
추가적인 구체예로, 본 발명은 FCC 공급물을 만들기 위해 올레핀을 중질의 화합물로 전환하는 장치를 포함한다. 이 장치는 C5-풍부 탑저 스트림으로부터 C3-풍부 오버헤드 스트림을 포함하는 오버헤드 스트림을 분리하기 위한 공정 분별 컬럼을 포함한다. 제1전환 구역은 C5 - C7 올레핀을 분자량이 더 큰 C5 - C7 유래 화합물로 전환하기 위해서 공정 분별 컬럼의 탑저 라인과 연통한다. 제2전환 구역은 C4 올레핀을 분자량이 더 큰 C4 유래 화합물로 전환하기 위해서 공정 분별 컬럼의 오버헤드 라인과 연통한다. 생성물 스플리터 컬럼은 미반응 화합물로부터 C5 - C7 유래 화합물을 분리하기 위해 제1전환 구역과 연통한다. 마지막으로, FCC 반응기는 생성물 스플리터 컬럼의 탑저 라인과 연통한다. In a further embodiment, the present invention includes an apparatus for converting olefins to heavy compounds to make FCC feeds. The apparatus includes a process fractionation column for separating an overhead stream comprising a C 3 -rich overhead stream from a C 5 -rich bottoms stream. The first conversion zone communicates with the bottom line of the process fractionation column to convert C 5 -C 7 olefins to higher molecular weight C 5 -C 7 derived compounds. The second conversion zone communicates with the overhead line of the process fractionation column to convert C 4 olefins to higher molecular weight C 4 derived compounds. The product splitter column is in communication with the first conversion zone to separate the C 5 -C 7 derived compound from the unreacted compound. Finally, the FCC reactor communicates with the bottom line of the product splitter column.
추가적인 구체예로, 본 발명은 FCC 올레핀을 중질의 화합물로 전환하는 장치를 포함한다. 이 장치는 탄화수소 스트림과 접촉시켜 탄화수소를 저 분자량을 갖는 분해된 생성물 탄화수소로 분해하고 분해 촉매 상에 코크를 축적하여 코킹된 분해촉매를 포함하는 유동 촉매 분해 반응기를 포함한다. 촉매 재생기는 분해 촉매를 재생하기 위해 코킹된 분해 촉매 상의 코크를 산소와 함께 연소한다. 주분별 컬럼은 분해된 생성물을 분리하기 위해 유동 촉매 분해 반응기와 연통한다. 압축기는 주분별 컬럼으로부터의 오버헤드 스트림의 적어도 일부를 압축하기 위해 주분별 컬럼의 오버헤드 라인과 연통한다. 수용기는 압축된 오버헤드 스트림으로부터 액체 스트림을 분리하기 위해 압축기와 연통한다. 공정 분별 컬럼은 액체 스트림의 적어도 일부를 탈프로판화하기위해 수용기와 연통한다. 전환 구역은 C4 - C7 올레핀을 분자량이 더 큰 C4 - C7 유래 화합물로 전환하기 위해 공정 분별 컬럼과 연통한다.In a further embodiment, the present invention includes a device for converting FCC olefins to heavy compounds. The apparatus includes a fluid catalytic cracking reactor comprising a cracking catalyst that is contacted with a hydrocarbon stream to crack the hydrocarbon into a cracked product hydrocarbon having a low molecular weight and accumulate coke on the cracking catalyst. The catalyst regenerator burns the coke on the coked cracking catalyst with oxygen to regenerate the cracking catalyst. The main fractionation column is in communication with a fluid catalytic cracking reactor to separate the cracked product. The compressor communicates with the overhead line of the fractional column to compress at least a portion of the overhead stream from the fractional column. The receiver is in communication with the compressor to separate the liquid stream from the compressed overhead stream. The process fractionation column is in communication with a receiver for depropaneizing at least a portion of the liquid stream. The conversion zone communicates with the process fractionation column to convert C 4 -C 7 olefins to higher molecular weight C 4 -C 7 derived compounds.
추가적인 특성 및 본 발명의 효과는 본 발명의 상세한 설명, 도면 및 청구 범위에 나타날 것이다.Additional features and effects of the present invention will appear in the description, the drawings, and the claims.
도 1은 FCC 유닛 및 FCC 생성물 회수 구역의 개략적인 도면이다.
도 2는 대안적인 FCC 유닛 및 FCC 생성물 회수 구역의 개략적인 도면이다.
도 3은 추가의 대안적인 FCC 유닛 및 FCC 생성물 회수 구역의 개략적인 도면이다.
도 4는 올리고머화 전환 구역의 개략도이다.
도 5는 방향족 알킬화 전환 구역의 대안적인 개략도이다. 1 is a schematic representation of an FCC unit and an FCC product recovery zone.
2 is a schematic representation of an alternative FCC unit and FCC product recovery zone.
3 is a schematic diagram of a further alternative FCC unit and FCC product recovery zone.
4 is a schematic of an oligomerization conversion zone.
5 is an alternative schematic of an aromatic alkylation conversion zone.
정의Justice
용어 "연통(communication)"은 열거된 구성요소 사이에 물질 흐름이 작동적으로(operatively) 이루어지는 것을 의미한다.The term "communication" means that the material flow is operatively made between the listed components.
용어 "하류 스트림 연통(downstream communication)"은 하류 스트림 내 대상(subject)으로부터 흐르는 물질의 적어도 일부분이 연통하는 대상(object)까지 작동적으로 흐를 수 있음을 의미한다.The term "downstream communication" means that at least a portion of the material flowing from the subject in the downstream stream can operatively flow to the communicating object.
용어 "상류 스트림 연통(upstream communication)"은 상류 스트림 내 대상(subject)으로부터 흐르는 물질의 적어도 일부분이 연통하는 대상(object)까지 작동적으로 흐를 수 있음을 의미한다.The term "upstream communication" means that at least a portion of the material flowing from the subject in the upstream stream can be operatively flowed to the communicating object.
용어 "컬럼(column)"은 탑저에 리보일러(reboiler) 및 상부에 응축기를 가질 수 있는 1종 이상의 상이한 휘발 성분을 분리하기 위한 증류 컬럼 또는 컬럼들을 의미한다. 달리 명시하지 않는다면, 각각의 컬럼은 오버헤드 스트림의 일부를 응축시켜 컬럼의 상부로 환류시키기 위해 컬럼의 상부에 배치된 응축기와, 탑저 스트림의 일부를 증발시켜 컬럼의 탑저로 다시 보내기 위해 컬럼의 탑저에 배치된 리보일러를 구비한다. 컬럼으로 공급되는 공급물은 예열될 수 있다. 상부 압력은 컬럼의 배출구에서의 오버헤드 증기압이다. 탑저 온도는 액체 탑저 배출구의 온도이다. 상부 라인 및 탑저 라인은 환류 또는 재가열의 하부스트림 컬럼으로부터 컬럼까지의 네트 라인을 의미한다.The term "column" means a distillation column or columns for separating one or more different volatile components that may have a reboiler at the bottom and a condenser at the top. Unless otherwise specified, each column has a condenser disposed at the top of the column to condense a portion of the overhead stream to the top of the column, and a column bottom to evaporate a portion of the bottom stream back to the column bottom. It has a reboiler disposed in. The feed to the column may be preheated. The upper pressure is the overhead vapor pressure at the outlet of the column. The bottom temperature is the temperature of the liquid bottom outlet. The top line and the bottom line refer to the net line from the bottom stream column to the column of reflux or reheat.
본 명세서에서 사용하는 "성분-풍부(rich) 스트림"은 분리 용기에서 배출되는 스트림이 분리 용기로 공급되는 공급물보다 그 구성성분의 농도가 더 큰 것을 의미한다.As used herein, "rich-rich stream" means that the stream exiting the separation vessel has a greater concentration of its components than the feed fed to the separation vessel.
본 명세서에서 사용하는 "성분-빈약(lean) 스트림"은 분리 용기에서 배출되는 스트림이 분리 용기로 공급되는 공급물보다 그 구성성분의 농도가 더 낮은 것을 의미한다.As used herein, “lean stream” means that the stream exiting the separation vessel has a lower concentration of its constituents than the feed fed to the separation vessel.
발명의 상세한 설명DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
C4 및 중질의 생성물, 바람직하게 C4-C7 생성물을 포함하는 FCC 생성물 스트림으로부터 파라핀으로부터 올레핀을 분리하고 올레핀을 주 FCC 반응기 또는 분리된 FCC 반응기로 재순환하는 단순한 공정을 고안했다. FCC 생성물 회수 구역은 하나의 주 분별 컬럼 및 하나의 가스 플렌트(plant)를 가질 수 있다. 본 발명은 올레핀이 불활성 파라핀으로부터 쉽게 분리될 수 있는 상이한 화학종으로 전환되는 반응 구역을 포함한다. 전환 및 분리된 올레핀 유래 생성물은 주 FCC 반응기 또는 분리된 FCC 반응기로 다시 재순환 할 수 있다.A simple process has been devised that separates olefins from paraffins from an FCC product stream comprising C 4 and heavy products, preferably C 4 -C 7 products, and recycles the olefins to the main FCC reactor or a separate FCC reactor. The FCC product recovery zone may have one main fractionation column and one gas plant. The present invention includes reaction zones in which olefins are converted to different species that can be easily separated from inert paraffins. The converted and separated olefin derived products can be recycled back to the main FCC reactor or a separate FCC reactor.
유사한 참조 번호는 유사한 구성요소를 지시한 도 1을 살펴보면, 도 1은 일반적으로 FCC 유닛 구역(10) 및 생성물 회수 구역(90)을 포함하는 정련 복합체(6)를 도시한다. FCC 유닛 구역(10)은 반응기(12)와 촉매 재생기(14)를 포함한다. 공정의 변형은 전형적으로 400℃ 내지 600℃의 분해 반응 온도 및 500℃ 내지 900℃의 촉매 재생 온도를 포함한다. 절단 및 재생은 모두 절대압력 506 kPa (72.5 psia) 이하에서 일어난다.Referring to FIG. 1, where like reference numerals designate like components, FIG. 1 generally shows a
도 1은, 분배기(16)으로부터 공급된 원유 스트림 또는 중질의 탄화수소 공급물이 재생된 촉매 스탠드파이프(18)에서 들어오는 재생된 분해 촉매와 접촉하는 통상의 FCC 반응기(12)를 도시한다. 상기 접촉은 반응 용기(22)의 탑저로부터 상방으로 연장된 좁은 라이저(riser)(20)에서 일어날 수 있다. 공급물과 촉매의 접촉은 유동화 라인(24)으로부터 가스에 의해서 유동화된다. 일 구체예로, 촉매로부터의 열은 탄화수소 공급물 또는 오일을 증발시키며, 그 후 이 둘은 반응 용기(22)를 통해 라이저(20)으로 운반됨에 따라, 탄화수소 공급물은 촉매의 존재하에 경질의 탄화수소 생성물로 분해된다. 라이저(20)에서 낮은 촉매 활성의 촉매 상에 축적된 코크를 생성하는 부득이한 부 반응이 일어난다. 이 후 분해된 경질의 탄화수소 생성물은 코킹된 분해 촉매로부터 반응 용기(22)안의 하나 또는 두 단계의 순환기(28) 및 제1 분리기(26)를 포함하는 순환식 분리기를 사용하여 분리된다. 기체상의 분해된 생성물은 반응 용기(22)에서 생성물 배출구(31)을 통해 하류스트림 생성물 회수 구역(90)으로 전달하는 라인(32)로 배출된다. 소비된 또는 코킹된 촉매는 추가적인 사용을 위해 재생산이 필요하다. 기체상의 생성물 탄화수소로부터 분리한 코킹된 분해 촉매는 스트리핑 구역(34)로 들어가며, 상기 스트림은 잔여의 탄화수소 증기를 정화하기 위해 노즐을 통해 주입된다. 스트리핑 공정 후에, 상기 코킹된 촉매는 소비된 촉매 촉매 스탠드파이프(36)을 통해 촉매 재생기(14)로 이동된다. 선택적인 소비된 촉매 파이프 56은 소비된 촉매 주입구를 통해 라이저 반응기(12)로 조절밸브에 의해 조절되는 속도로 스트리핑 구역(34)로부터 소비된 촉매를 운반한다.1 shows a
도 1은 연소기로 알려진 촉매 재생기(14)를 도시한다. 그러나, 다른 타입의 재생기도 적절하다. 촉매 재생기(14)에서, 공기와 같은 산소를 포함하는 기체 스트림이 공기 분배기(38)를 통해 코킹된 촉매와 접촉하기 위해 도입된다. 코크는 재생된 촉매와 연도 가스를 제공하기 위해 코킹된 촉매로부터 연소된다. 라이저 반응기(20)에서 일어나는 흡열 분해 반응에 에너지를 제공하기 위해, 촉매 재생 공정에서는 촉매에 실질적인 양의 열을 가한다. 촉매 재생기(14) 내에 배치된 연소기 라이저(40)을 따라, 촉매와 공기는 같이 상부로 흘러가, 재생 후에, 해지 장치(42)를 통해 충전됨으로써 초기에 분리된다. 해지 장치(42)에서 배출되는 재생된 촉매와 연도 가스의 추가적인 회수는 촉매 재생기(14)에 각각 배치된 제1 및 제2 단계 분리기 싸이글론(44, 46)을 사용함으로써 달성된다. 촉매 안의 상대적으로 가벼운 연도 가스가 순차적으로 싸이클론(44, 46)에서 배출되는 동안 연도 가스로부터 분리된 촉매는 싸이클론(44, 46)에서 딥레그를 통해 분배되고, 연도 가스 라인(48)안의 연도 가스 배출구(47)를 통해 재생 용기(14)에서 배출된다. 재생된 촉매는 재생된 촉매 촉매 스탠드파이프(18)를 통해 라이저(20)로 운송된다. 코크가 연소된 결과에 따라, 라인(48)안의 촉매 재생기(14)에서 배출되는 상기 연도 가스 증기는 다른 종류 소량과 함께 CO, CO2, N2 및 H2O를 함유한다. 고온의 연도 가스는 추가의 공정을 위해 라인(48)안의 연도 가스 배출구(47)를 통해 촉매 재생기(14)에서 배출된다.Figure 1 shows a
FCC 생성물 회수 구역(90)은 라인(32)를 경유해 생성물 배출구(31)와 하류 연통한다. 생성물 회수 구역(90)에서, 라인(32)안의 상기 기체상의 FCC 생성물은 FCC 주 분별 컬럼(92)의 낮은 구역과 직접 연통한다. 또한, 주 분별 컬럼(92)도 생성물 배출구(31)와 하류 연통한다. FCC 생성물의 다수의 분획은 라인(96)내 중질 나프타 스트림, 배출구(95a)로부터 채취되는 라인(95)내 경질 사이클 오일(Light Cycle Oil, LCO), 라인(94)내 중질 사이클 오일(Heavy Cycle Oil, HCO) 스트림, 라인(93)내 탑저로부터 중질 슬러리 오일을 포함하는 주 컬럼으로부터 분리되어 취해질 수 있다. 라인(93-96)의 임의 또는 모든 스트림은, 전형적으로 보다 높은 위치에서 주컬럼을 냉각하기 위해 냉각되고 주 분별 컬럼(92)으로 다시 펌핑될 수 있다. 가솔린과 기체상의 경질 탄화수소는 라인(97) 상부에서 주 분별컬럼(92)으로부터 제거되고, 주 컬럼 수용기(99)로 들어가기 전에 응축된다. 주 컬럼 수용기(99)는 생성물 배출구(31)와 하류 연통한다. The FCC
수성 스트림은 수용기(99)안의 부트(boot)로부터 제거된다. 게다가, 오버헤드 스트림이 라인(102)안에서 제거되는 동안 응축된 경질 나프타 스트림도 라인(101)의 탑저 안에서 제거된다. 라인(101)의 일부는 다시 주 분별 컬럼(92)의 상부 근처로 다시 환류되며, 상기 주 분별 컬럼(92)는 상류 스트림안에서 주 컬럼 수용기(99)와 연통한다. 라인(102)의 오버헤드 스트림은 희석된 에틸렌 스트림을 포함할 수 있는 기체상의 경질 탄화수소를 함유한다. 라인(101, 102)의 스트림들은 생성물 회수 구역(90)의 가스 회수 구역(120)으로 들어간다. The aqueous stream is removed from the boot in the
가스 회수 구역(120)은 흡수 기반 시스템인 것으로 도시되었으나, 냉각 박스 시스템을 포함하는 임의의 가스 회수 시스템이 사용될 수 있다. 경질 가스 성분을 충분히 분리하기 위해, 라인(102)의 기체상의 스트림은 응축기(104)에서 응축된다. 하나 이상의 압축 단계가 사용될 수 있으며, 응축된 제1 FCC 생성물 스트림을 제조하기 위해, 라인(102)의 기체상의 오버헤드 스트림이 1.2 MPa 내지 3.4 MPa (게이지(gauge)) (180-500 psig)에서 응축하는, 전형적으로 이중 단계 응축 및 적절한 삼중 단계 응축이 이용된다. Although
라인(106)의 응축된 경질 증기상의 탄화수소 스트림은 라인(107, 108)의 스트림과 합류될 수 있으며, 냉각되어, 고압 수용기(110)로 이송된다. 수용기(110)로부터의 수성 스트림은 주 컬럼 수용기(99)로 진행된다. 고압 수용기 안에서, 오버헤드 라인(112) 안의 응축된 증기 상의 스트림은 탑저 라인(124)에서 액체 스트림으로부터 분리된다. 고압 수용기(110)의 오버헤드로부터 라인(112)의 기체상의 탄화수소 스트림은 낮은 제1 흡수 컬럼(114)의 말단으로 진행된다. 제1 흡수 컬럼 114에서, 상기 기체 상의 탄화수소 스트림은 라인(101)의 탑저 안의 주 컬럼 수용기(99)(제1 흡수 컬럼(114)의 상부 말단과 연통하여 C3+ 탄화수소와 C2- 탄화수소의 분리를 초래함)로부터 온 불안정한 가솔린과 접촉한다. 상기 분리는 안정한 가솔린을 라인(35)에서부터 상기 탑저 라인(101)의 공급 지점까지 공급함으로서 추가적으로 향상된다. 상기 제1 흡수 컬럼(114)는 주 컬럼 수용기(99)의 탑저 라인(101) 및 라인(106, 112)를 경유하여, 주 컬럼 수용기의 오버헤드 라인(102)과 하류 연통한다. 라인 107의 액체 C3+ 풍부한 탑저 스트림은 냉각에 앞서, 라인(106)으로 되돌아 온다. 제1 흡수 컬럼(114)으로부터 라인(116)의 제1 오프 가스 스트림은 제2 흡수 컬럼(118)의 낮은 말단과 직접 연통한다. 제2 흡수 컬럼은 제1 흡수 컬럼(114)와 하류 연통한다. 라인(95)로부터 제2 흡수 컬럼(118)로 전향되는 라인(121) 내 LCO 순환 스트림은 C5+ 물질 대부분과 몇몇 C3-C4 물질을 흡수한다. 제2 흡수 컬럼(118)은 주 분별 컬럼(92) 및 제1 흡수 컬럼(114)과 하류 연통한다. 탑저 라인(119)안의 제2 흡수 컬럼에서 나온, C3+ 물질이 풍부한 LCO는 라인(95)를 위한 순환 환류(pump-around)를 경유하여, 주 분별 컬럼(92)으로 되돌려진다. 주 분별 컬럼(92)은 탑저 라인(119)를 경유하여 제2흡수 컬럼과 하류 연통한다. 황화수소, 암모니아, 이산화탄소 및 수소와 함께 주로 C2- 탄화수소로 이루어진 건조 가스를 포함하는 제2 흡수 컬럼(118)의 오버헤드는 라인(122)의 제2 오프가스 스트림 안에서 제거될 수 있으며, 상기 공정은 추가로 진행될 수 있다. 두 흡수 컬럼(114, 118)은 응축기 또는 리보일러를 갖고 있지 않으나, 순환 환류 회로를 적용할 수 있다. The condensed light vapor hydrocarbon stream in
라인(124) 내 고압 수용기에서 나온 액체는 분별하기 위해 스트리퍼 컬럼(126)으로 보내진다. 스트리퍼 컬럼(126)은 탑저 라인(124)를 경유하여 수용기(110)와 하류 연통한다. 대부분의 C2- 는 스트리퍼 컬럼(126)의 오버헤드 안에서 제거되고, 오버헤드 라인(108)을 경유하여, 라인(106)으로 되돌려진다. 일 측면에서, 스트리퍼 컬럼(126)에서 나온 액체 탑저 스트림은 라인(128)을 경유하여 분별 컬럼(13) 공정으로 보내진다. 스트리퍼 컬럼(126)은 응축기를 구비하지 않으나, 라인(124)으로부터 냉각된 액체 공급물을 수용한다.Liquid from the high pressure receiver in
공정 분별 컬럼(130)은 라인(134)의 C5-, C6- 및/또는 C7--풍부 탑저 스트림으로부터 라인(132)의 C3--풍부 오버헤드 스트림을 분리한다. 상기 공정 분별 컬럼(130)에서 나오는 오버헤드 라인(132) 내 오버헤드 스트림은 C3 올레핀 및 파라핀, 바람직하게는 C3 및 C4 올레핀 및 파라핀을 포함할 수 있다. 탑저 라인(134) 내 탑저 스트림은 C5 올레핀 및 파라핀, 바람직하게는 (여기서 C5-C7 올레핀 및 파라핀으로 지시되는) C5 , C6 및/또는 C7 올레핀 및 파라핀을 포함할 수 있다. 또한, 라인(134) 내 탑저 스트림은 중질의 나프타 성분 뿐만 아니라, C5+ 나프텐 및 C6+ 방향족을 함유한다.
추가로 경질 올레핀을 제조하기 위해, C4-C7 올레핀을 FCC 반응기(12) 또는 별도의 FCC 반응기(미도시)로 보내지도록 한다. 그러나, 파라핀 및 올레핀의 C4-C7 스트림을 FCC 반응기(12)로 재순환하는 것은 불활성 파라핀이 형성되는 결과를 초래한다. 나프타 범위 안의 모든 탄소 수의 올레핀으로부터 파라핀을 분리하는 것은 어렵다. 본 발명은 올레핀이 미전환 경질의 파라핀으로부터 쉽게 분리될 수 있도록, 올레핀을 중질의 화합물로 전환하는 방법을 제안한다.In order to make light olefins further, C 4 -C 7 olefins are sent to the
일 구체예로써, 오버헤드 라인(132) 내 C3 및/또는 C4 올레핀 및 파라핀의 혼합된 스트림은 LPG 스플리터 컬럼(140)으로 보내질 수 있다. LPG 스플리터 컬럼(140)은 공정 분별 컬럼(130)의 오버 헤드 라인(132)와 하류 연통한다. LPG 스플리터 컬럼(140)의 오버 헤드 라인(142) 내에서 분리된 C3 올레핀 및 파라핀의 스트림은 프로필렌을 회수하기 위해 추가적인 공정이 수행될 수 있다. C4 올레핀 및 파라핀의 탑저 스트림은 탑저 라인(144) 안에서 분리될 수 있다.In one embodiment, a mixed stream of C 3 and / or C 4 olefins and paraffins in
탑저 라인(134) 내 안정화된 가솔린의 일부는 라인(135)안에서 C3+의 회수율을 향상시키기 위해서 라인(101, 112)의 주입 지점 위의 제1 흡수 컬럼의 탑(top)으로 재순환될 수 있다. 일 구체예로써, 탈부탄화 컬럼으로부터 나온 네트 탑저 스트림(136)은 나프타 스플리터 컬럼(150)에서 분별될 수 있다. C6+, C7+ 또는 그 이상, 바람직하게는 C8+ 중질 나프타 스트림은 추가적인 공정 및/또는 저장을 위해 탑저 라인(152) 안에서 회수될 수 있다. 나프텐 및 방향족 뿐 아니라, C5, C5-C6 또는 그 이상, 바람직하게는 C5-C7 올레핀 및 파라핀을 포함하는 오버헤드 스트림은 라인(154)에서 제공된다.
일 구체예로써, C5-C7 올레핀을 포함하는 오버헤드 스트림(154)은 나프타 스플리터 컬럼(150)의 오버헤드 라인(154) 및 공정 분별 컬럼(130)의 탑저 라인(134)과 하류 연통되는, C5-C7 전환 구역을 포함할 수 있는 제1 전환 구역(160)으로 공급될 수 있다. C5-C7 올레핀의 임의의, 일부 또는 전부는 제1 전환 구역에서 분자량이 더 큰 C5-C7-유래 화합물로 전환될 수 있다. 제1 전환 구역(160) 안에서 수행될 수 있는 적절한 반응은 올리고머화 또는 방향족 알킬화를 포함할 수 있다. C5-C7-유래 생성물을 포함할 수 있는 제1 생성물은 라인(162)내 제1 전환 구역에서 배출된다.In one embodiment, C 5 -C 7 The
탑저 라인(144) 내 C4 올레핀 및 파라핀의 탑저 스트림은 LPG 스플리터 컬럼(140)의 탑저 라인(144) 및 공정 분별 컬럼(130)의 오버헤드 라인(132)와 하류 연통되는, 제2 전환 구역(170)으로 운송된다. 제2 전환 구역은 C4 전환 구역 일 수 있다. C4 올레핀은 제2 전환 구역 안에서 분자량이 더 큰 C4-유래 화합물로 전환될 수 있다. 제2 전환 구역(170) 안에서 수행될 수 있는 적절한 반응은 올리고머화 또는 방향족 알킬화를 포함할 수 있다. C4-유래 생성물을 포함할 수 있는 제2 생성물은 라인(172)내 제1 전환 구역에서 배출된다. 동일한 공정 또는 상이한 공정은 각각의 제1 및 제2 전환 구역(160, 170)에서 수행될 수 있다. 도 1에서, 라인(162)내 제1 전환 유출물은 라인(172)내 제2 전환 유출물과 합류하여 안정화 컬럼(180)으로 들어간다. 두 라인(162, 172)은 분리되거나 합류하여 상기 안정화 컬럼(180)으로 들어갈 수 있다. 추가적으로, 라인(162)에 주입되거나, 또는 주입되지 않을 수 있는 액체 공급물의 컬럼(180)에 증기가 들어올 수 있는 경우에 있어서, 라인(172)내 스트림은 냉각 및 분리될 수 있다. 안정화 컬럼(180)은 제1 및 제2 전환 구역(160, 170)과 하류 연통 될 수 있다.The bottoms stream of C 4 olefins and paraffins in the
세 개의 스트림은 안정화 컬럼(180)으로부터 분별 및 제거 될 수 있다. 회수될 수 있는 C3- 물질을 포함하는 라인(182)내 오버 헤드 가스 스트림은 가스 플랜트로 들어가거나, 또는 연료 가스로 보내진다. 라인(184) 내 C4 파라핀의 사이드 컷(side cut) 스트림은 회수되거나, LPG 처리 구역 또는 올리고머화 구역(본 명세서에서 기술되는)에서 추가 공정을 거칠 수 있다. 중질의 C4 및 C5-C7 유래 화합물을 포함하는 라인(186) 내 탑저 스트림은 생성물 스플리터 컬럼(190)으로 진행한다.Three streams can be fractionated and removed from the
생성물 스플리터 컬럼은 올리고머화 또는 알킬화 반응기인 각각의 제1 및 제2 전환 구역(160, 170)과 안정화 컬럼(180)으로부터 나온 탑저 라인(186)과 하류 연통하고 있다. 대안적으로, 라인(162)는 안정화 컬럼(180)으로 들어가지 않을 수 있으나, 라인(172)가 안정화 컬럼에 분리되어 들어가는 경우에, 생성물 스플리터 컬럼(190)으로 우회한다. 생성물 스플리터 컬럼은 두 스트림을 제공할 수 있다. 추가의 공정을 위해 회수되는 라인(192) 내 C5-C7 미전환 물질을 포함하는 오버헤드 스트림은, 후술할 알킬화 공정에 사용하기 위해 또는 가솔린 풀(pool)을 경유하여, 황을 제거하도록 나프타 수첨처리기(hydrotreater)와 같은 곳에서 추가로 처리하게 위해 회수될 수 있다. 알킬방향족 또는 올리고머와 같은 분자량이 더 큰 C4 및 C5-C7 유래 화합물을 포함하는 라인(194) 내 탑저 스트림의 일부 또는 전부는 FCC 반응기(12)의 공급물로 재순환될 수 있다. 제1 공급물과 함께 라인(16)으로 들어가는 라인(194)내 재순환 스트림을 도시하나, 이는 다른 위치에서 라이저(20)로 들어갈 수 있다. 일 측면에 따라, FCC 반응기(12)는 생성물 스플리터(190)의 탑저 라인(194)와 하류 연통한다. 라인(194) 내 탑저 분획은 FCC 반응기(12) 또는 경질 올레핀의 수율을 향상시키는 추가적인 분해를 위해 상이한 FCC 반응기로 되돌려 질 수 있다.The product splitter column is in downstream communication with the
도 2는 도 1에 대한 대안적인 구체예를 도시한다. 도 2에서는, 단 하나의 전환 구역(160')만 도시된다. 도 1의 구성요소와 상이한, 그러나 대응하는 도 2에 도시된 구성요소는 프라임 사인(')과 함께 참조 번호로 지시된다. 도 2의 모든 다른 구성요소는 도 1과 동일하다.2 shows an alternative embodiment to FIG. 1. In FIG. 2, only one
일 측면에서, 탑저 라인(124) 내 액체 스트림의 일부를 포함하는 스트리퍼 컬럼(126)으로부터 나온 라인(128) 내 액체 탑저 스트림은 공정 분별 컬럼(130')으로 보내진다. 공정 분별 컬럼(130')은 탑저 라인(128)을 경유하여 스트리핑 컬럼(126)과 하류 연통한다. 공정 분별 컬럼(130')은 라인(134') 내 C4-풍부 및/또는 C5-풍부 탑저 스트림으로부터 라인(132) 내 C3-풍부 오버헤드 스트림을 분리하는 탈프로판화 컬럼을 포함할 수 있다. 라인(134') 내 탑저 스트림이 (올레핀 및 파라핀을 포함하며, 본 명세서에서 C4-C7 스트림으로 언급되는) C4 , C5 , C6 및/또는 C7를 포함하는 한편, 공정 분별 컬럼에서 나온 라인(132') 내 오버헤드 스트림은 올레핀 및 파라핀을 포함하는 C3 생성물을 포함할 수 있다. 또한, 라인(134') 내 탑저 스트림은 중질의 나프타 성분 뿐 아니라, C5+ 나프텐 및 C6+ 방향족을 포함할 수 있다. In one aspect, the liquid bottoms stream in
탑저 라인(134') 내 나프타의 일부는 C3+의 회수율을 향상시키기 위해 라인(101, 112)의 주입지점 위의 제1 흡수 컬럼으로 라인(135) 안에서 재순환될 수 있다. 일 구체예로, 탈프로판화 컬럼으로부터 나온 네트 탑저 스트림(136)은 나프타 스플리터 컬럼(15)에서 분획될 수 있다. C5+, C6+, C7+ 또는 바랍직하게 C8+ 중질 나프타 스트림은 추가의 공정 및/또는 저장을 위해 탑저 라인(152)에서 회수될 수 있다. 나프텐 및 방향족 뿐만 아니라, C4, C4-C5, C4-C6 또는 그 이상, 바람직하게는 C4-C7 올레핀 및 파라핀을 포함하는 오버헤드 스트림은 라인(154')으로 제공된다.A portion of naphtha in a bottom line 134 'may be recycled in
일 구체예로, 오버헤드 스트림(154')은 공정 분별 컬럼(130')의 탑저 라인(134')과 하류 연통하며, C4-C7 전환 구역을 포함할 수 있는 제1 전환 구역(160')으로 공급될 수 있다. 임의의, 일부 또는 전부의 C4-C7 올레핀은 제1 전환 구역에서 분자량이 더 큰 C4-C7 유래 화합물로 전환될 수 있다. 제1 전환 구역(160')에서 수행될 수 있는 적절한 반응은 올리고머화 또는 방향족 알킬화를 포함할 수 있다. C4-C7-유래 생성물을 포함할 수 있는 제1 생성물은 라인(162') 내 제1 전환 구역에서 방출되고, 안정화 컬럼(180)으로 들어간다. 그리고, 도 1에서와 같이, FCC 반응기에서 C4-C7-유래 생성물로 진행된다.In one embodiment,
도 3은 도 1 및 도 2의 대안적인 구체예를 도시한다. 도 3에서는, 단 하나의 전환 구역(160'')만 도시된다. 도 1의 구성요소와 상이한, 그러나 대응하는 도 3에 도시된 구성요소는 프라임 사인('')과 함께 참조 번호로 지시된다. 도 3의 모든 다른 구성요소는 도 1과 동일하다. 3 shows an alternative embodiment of FIGS. 1 and 2. In FIG. 3, only one
탑저 라인(144'') 내 C4 올레핀 및 파라핀의 탑저 스트림은 LPG 스플리터 컬럼(140'')의 탑저 라인(144''), 공정 분별 컬럼(130)의 오버 헤드 라인(132), 공정 분별 컬럼(130)의 탑저 라인(134) 및 나프타 스플리터 컬럼(150)의 오버 헤드 라인(154'')와 하류 연통하는 제1 전환 구역(160'')으로 운송된다. 탑저 라인(144'')는 오버 헤드 라인(154'')과 합류하거나, 분리되어 제1 전환 구역(160'')으로 들어갈 수 있다.The bottoms stream of C 4 olefins and paraffins in the bottoms line 144 '' is the bottoms line 144 '' of the LPG splitter column 140 '', the
제1 전환 구역(160'')은 제1 전환 구역에서 임의의, 일부 또는 전부의 C4-C7 올레핀이 분자량이 더 큰 C4-C7 유래 화합물로 전환될 수 있는 C4-C7 전환 구역을 포함할 수 있다. 제1 전환 구역(160'')에서 수행될 수 있는 적절한 반응은 올리고머화 또는 방향족 알킬화를 포함할 수 있다. C4-C7-유래 생성물을 포함할 수 있는 제1 생성물은 라인(162'')내 제1 전환 구역에서 방출되고, 안정화 컬럼(180)으로 들어간다. 그리고, 도 1에서와 같이, FCC 반응기에서 C4-C7-유래 생성물로 진행된다.A first switching section (160 '') has a first switch that has any, some or all of the C 4 -C 7 olefin having a molecular weight in the zone can be converted to the more C 4 -C 7 derived from compound C 4 -C 7 And a diverting zone. Suitable reactions that may be performed in the
제1 및/또는 제2 전환 구역은 도 4에서 예시된 올리고머화 반응기(200)을 포함할 수 있다. 올리고머화 반응기(200)은 도1 및 3의 LPG 스필리터 컬러(140)의 탑저 라인 (144, 144'')와 하류 연통 할 수 있다. 동일한 또는 분리된 올리고머화 반응기(200)은 공정 분별 컬럼(130)으로부터 나온 탑저 라인(134, 134') 및/또는 도 1 및 2의 나프타 스플리터 컬럼(150)의 오버 헤드 라인(154, 154')과 하류 연통 할 수 있다. 일 구체예로, 라인(144, 144'', 154 또는 154') 내 탑저 스트림 안의 디올레핀은 선택적 수소화 구역(206)에서, 선택적인 수소화 촉매와 함께 제1 반응을 하여, 파라핀으로 완전히 포화되지 않고 선택적으로 포화된 디올레핀으로 되기 위해 라인(202) 내로 운송될 수 있다. 선택적 수소화 공정의 운용을 위한 적절한 조건은, 예를 들어, 미국 특허 제6,166,279호 및 미국 특허 제6,075,173호에 기술되어 있다. 온도 20℃ 내지 200℃ (68℉ 내지 392℉), 압력 689 내지 3447 kPa(g) (100 내지 500 psig) 및 공간 속도(space velocity) 0.5 내지 10 hr-1에서 산화 알루미늄과 같은 지지체에 침착되어 형성되는 니켈, 팔라듐 및 백금에서 형성된 그룹으로부터 선택되고, 하나 이상의 금속을 포함하는 촉매 상에서 라인(202) 내에서 액체상의 올레핀 및 파라핀 스트림과, 라인(208)에서의 수소가 0.5 내지 5 (수소 몰/디올레핀 몰) 몰랄(molar) 비로 통과하는, 이러한 조건들은 포함한다. 하나만 도시되었지만, 두 개 이상의 반응 구역이 사용될 수 있다. 각 반응 구역은 새로운 올레핀화 공급물 스트림에 대하여 0 내지 20의 재순환 비율로, 반응기 주입구로 반응기 배출물의 재순환(미도시)을 적용할 수 있다. 상기 공정의 디올레핀 잔여물은, 운용 정도에 따라, 1 내지 100 wppm 범위로 될 수 있다. The first and / or second conversion zone may comprise the
라인(202) 보다 덜 응축된 디올레핀과 함께, 라인(210) 내 선택적 수소화 반응기에서 배출되는 배출물은 (라인(216) 내 재순환 스트림 배출물, 라인(214) 내 선택적 변형물, 도 1 또는 2의 라인(184) 내 파라핀화 스트림의 일부가 될 수 있는) 라인(212) 내 파라핀화 희석물과 혼합되지 않거나, 하나, 일부 또는 전부와 혼합될 수 있으며, 그 후 라인(218) 내 올리고머화 반응기(200)로 공급된다. 올리고머화 반응기(200)에서, 라인(144)의 C4 올레핀, 라인(154)의 C5-C7 올레핀, 또는 라인(154'또는 154'')의 C4-C7 올레핀은 올리고머화 촉매와 중질의 올레핀을 제조하는 올레핀의 올리고머화 조건에서 접촉할 수 있다. 올리고머화 반응기는 하류 반응기로 도시되었으나, 상류 반응기도 적용될 수 있다.With diolefins less condensed than
올리고머화 공정의 운용 조건은 올레핀과 액체를 촉매(예를 들어, SPA) 또는 설폰한 교환수지(예를 들어, Amberlyst A-15, A-35, A-16, A-36, Dowex 50 또는 유사한 것)의 고정 층 상으로 통과하는 것을 포함한다. 중질의 올리고머의 형성을 제한하기 위해 다른 장치를 사용할 수 있다. 이것들은 SPA 촉매를 사용할 경우, 라인(212)의 파라핀화 희석물의 올리고머화 반응기에의 추가, 라인(216)의 올리고머화 반응기 배출물 일부의 올리고머화 반응기(200)으로의 재순환 및 수지 촉매가 사용될 경우, 라인(214) 내 0.1 내지 3.0 질량%의 선택성 변형물의 올리고머화 반응기로의 추가를 포함한다. 중질 올레핀의 생산을 피하는 것은 결정적이지 않다. 따라서, 라인(212-216)내 하나 또는 전부의 스트림은 생략할 수 있다.The operating conditions of the oligomerization process can be catalyzed by olefins and liquids (e.g. SPA) or sulfonated exchange resins (e.g. Amberlyst A-15, A-35, A-16, A-36, Dowex 50 or similar). Pass through onto a fixed layer). Other devices can be used to limit the formation of heavy oligomers. These are the addition of paraffinized dilution of
바람직한 운용 조건은 SPA 촉매를 사용할 때와 교환 수지 촉매를 사용할 때 다르게 적용한다. SPA 촉매를 사용하는 경우, 바람직한 온도는 40℃ 내지 260℃, 보다 전형적으로 75℃ 내지 230℃이며, 반면 이온 교환 수지 촉매를 사용하는 경우, 바람직한 온도는 0℃ 내지 200℃, 보다 전형적으로 40℃ 내지 150℃이다. SPA 촉매를 사용하는 경우, 바람직한 압력은 689 내지 8274 kPa(g) (100 내지 1200 psig), 보다 전형적으로 1379 내지 6895 kPa(g) (200 내지 1000 psig)이며, 반면 이온 교환 수지 촉매를 사용하는 경우, 바람직한 압력는 345 내지 3447 kPa(g) (50 내지 500 psig), 보다 전형적으로 1379 내지 2413 kPa(g) (200 내지 350 psig)이다. 이러한 압력은 범위 보다 낮게 유지될 수 있으며, 따라서, 선택적인 수첨작용 반응기(206)가 필요로 하는 시스템 압력 이상으로 끌어 올리기 위한 추가적인 압축기가 요구되지 않는다. 바람직한 공간 속도는 SPA 촉매와 함께 운용하는 경우, 0.5 내지 5 hr-1이며, 이온 교환 수지 촉매와 함께 운용하는 경우에는 0.3 내지 20 hr-1이며, 이는 올레핀 성분 및 종류와 같은 올리고머화 반응기의 성능에 따른다. 다른 촉매도 적용가능하다. Preferred operating conditions apply differently when using an SPA catalyst and when using an exchange resin catalyst. When using an SPA catalyst, the preferred temperature is 40 ° C. to 260 ° C., more typically 75 ° C. to 230 ° C., while using an ion exchange resin catalyst, the preferred temperature is 0 ° C. to 200 ° C., more typically 40 ° C. To 150 ° C. When using an SPA catalyst, the preferred pressure is 689 to 8274 kPa (g) (100 to 1200 psig), more typically 1379 to 6895 kPa (g) (200 to 1000 psig), while using an ion exchange resin catalyst In this case, the preferred pressure is 345 to 3447 kPa (g) (50 to 500 psig), more typically 1379 to 2413 kPa (g) (200 to 350 psig). This pressure can be kept below the range, so no additional compressor is required to elevate above the system pressure required by the
올리고머화 반응기 생성물은 올리고머화 반응기(200)의 배출물 라인(220)으로부터 폐기된다. 올리고머화 반응기 배출물의 일부는 발열량을 제어하기 위해 재순환 라인(216)을 통해 올리고머화 반응기로 재순환 될 수 있다. 올리고머화 반응기 생성물의 제2 부분은 공정 라인(222)를 통해 미반응 증기 스트림과 올리고머화 생성물-풍부 액체 스트림이 공급되는 플래쉬 드럼(226)으로 통과한다. 미반응 증기 스트림은 증기 라인(228)을 통해 추가적인 공정을 위해 플래쉬 드럼(226)에서 배출된다. 라인(228) 내 증기 스트림의 일부는 응축 및 압축 후에 라인(230)을 통해 올리고머화 반응기(200)으로 재순환 될 수 있다. 라인(232) 내 충분히 올리고머화된 생성물 스트림은 플레쉬 드럼(226)의 탑저로부터 제거된다. 라인(228) 내 미반응 증기 스트림으로부터 파라핀을 제거하기 위한 라인(234) 내 퍼지(purge)는 라인(162, 162' or 172)이 되는 라인(236)을 공급하기 위해 라인(232)와 합류한다.The oligomerization reactor product is discarded from the
또 다른 구체예로써, 제1 및/또는 제2 전환 구역은, 도 5에 도시된 바와 같이 방향족 알킬화 반응기(300)일 수 있다. 방향족 알킬화 반응기(300)은 도 1 및 3의 LPG 스플리터 컬럼(140)의 탑저 라인(144, 144'')과 하류 연통할 수 있다. 동일한 또는 분리된 방향족 알킬화 반응기(300)은 공정 분별 컬럼(130, 130')으로부터 나오는 탑저 라인(134, 134') 및/또는 도 1 및 도2의 나프타 스플리터 컬럼(150)의 오버 헤드 라인(154, 154')과 하류 연통 할 수 있다. 일 구체예로써, 라인(144, 144'') 내 탑저 스트림의 디올레핀 또는 오버 헤드 라인(154, 154')는, 이들이 파라핀으로 완전히 포화되지 않고 디올레핀을 선택적으로 포화시키기 위한 선택적 수소화 구역(306) 안의 선택적 수소화 촉매와 함께 제1 반응을 하기 위해 라인(302)으로 운송된다. 선택적 수소화 공정의 운용을 위한 적절한 조건이 도 4에 기술되어 있다. 수소는 라인(308)으로부터 반응기(306)으로 통과된다. In yet another embodiment, the first and / or second conversion zone can be an
라인(31) 내 선택적 수소화 반응기(306)으로부터 나온, 올레핀과 파라핀을 포함하는 스트림은 알킬화 반응기(300)으로 주입된다. 일 측면에서, 라인(310)의 건조기(미도시)가 촉매에 영향을 줄 수 있는 물을 제거하고, 농도를 낮추기 위해 사용될 수 있다. 다른 경계 층 또한 촉매의 독성을 제거하기 위해 고려될 수 있다. 비록 알킬 전환 반응이 알킬화 반응기(300)에서 일어나지만, 알킬화 반응은 매우 효과적이다. 알킬화 반응기는 방향족 스트림에 대하여 상류 반응기로 도시되었으나, 하류 반응기 또한 적용 가능하다. 올레핀 및 파라핀의 라인(310) 내 스트림은 알킬화 반응기(300)로 촉매층 (332, 334 및 335)으로 들어가기에 앞서, 프리-층(pre-bed) 공간들로 들어가는 각각의 여러 라인들(312, 314 및 316)을 통해 주입된다. 촉매층(332, 334 및 336)은 알킬산 방향족에 대한 알킬화 촉매 및 알킬벤젠을 제조하기 위한 올레핀을 함유한다. 라인(340) 내 방향족 공급 스트림은 프리-층 공간(326) 내 라인(316)으로부터 나온 올레핀 및 파라핀과 초기에 혼합되어, 함께 촉매층(336)으로 들어가는 알킬화 반응기(300)으로 공급된다. 라인(340)내 방향족 공급 스트림은 도 1, 2 또는 3의 라인(192)과 하류 연통 하거나, 바람직하게 수첨처리 후에 스팀 분해 유닛으로부터의 열분해 가솔린으로부터 유도되는 외부 스트림의 일 부분으로써 도입될 수 있다. 다른 방향족 스트림 원료도 고려될 수 있다.A stream comprising olefins and paraffins from the
촉매층(336)에서 나오는 배출물은 프리-층(pre-bed) 공간(324) 내 라인(314)로부터 나온 새로운 올레핀 및 파라핀과 혼합되어, 촉매층(334)으로 함께 들어간다. 촉매층(334)에서 나오는 배출물은 프리-층 공간(322) 내 라인(312)로부터 나온 새로운 올레핀 및 파라핀과 혼합되어, 촉매층(332)으로 함께 들어간다. 공정은 알킬화 반응기(300)의 층이 개수로 반복된다. 비록 알킬화 반응기(300)에는 세 개의 촉매층만 도시되었으나, 그 이상 또는 이하의 층 및 추가적인 반응기도 적용가능하다. 알킬화 반응기(300)의 알킬화 배출물은 배출물 라인(342)으로 운송된다. 열 교환기(344)는 라인(342) 내 배출물은 이상적인 온도로 냉각시킬 수 있다. 모두 도시되지 않았으나, 알킬화 반응기 배출물 스트림은 압력 조절 밸브를 통과하면서 감압되거나 또는 펌프를 통과하면서 상압될 수 있다. 알킬화 생성물 및 미반응 파라핀을 운반하는 배출물 라인(342)은 라인(162, 162', 162'' 또는 172)가 될 수 있다. Effluent from
벤젠은 라인(340) 내 알킬화 기재로 사용되는 알킬화가능한 방향족 화합물의 가장 중요한 대표적인 화합물이다. 방향족 공급물 스트림은 5 내지 99.9 몰%의 벤젠을 포함할 수 있다. 보다 일반적으로 상기 방향족 화합물은 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 펜안트라센 및 이들의 치환된 유래로 이루어진 그룹에서 선택될 수 있다. 알킬화가능한 방향족 화합물의 방향족 핵에 기초한 치환기의 가장 중요한 종류는 1 내지 20의 탄소 원자를 함유하는 모노- 또는 폴리-알킬 성분들이다. 다른 중요한 치환기는 히드록실 성분 및 (알킬 그룹이 1 내지 20개의 탄소 원자를 함유하는)알콕시 성분이다.Benzene is the most important representative compound of alkylable aromatic compounds used as alkylation substrate in
다양한 종류의 촉매가 알킬화 반응 구역에서 사용될 수 있다. 본 발명에서 사용하는 선호되는 촉매는 제올라이트 촉매이다. 본 발명의 촉매는 통상적으로 내화성의 무기 산화물 바인더와 조합하여 사용될 수 있다. 바람직한 바인더는 알루미나 또는 실리카이다. 적절한 제올라이트는 베타 제올라이트, ZSM-5, PSH-3, MCM-22, MCM-36, MCM-49, 및 MCM-56을 포함한다. 베타 제올라이트는 미국 특허 제5,723,710호에 개시되어 있다. 바람직한 알킬화 촉매는 UZM-8이다. FAU 구조체와 적용하는 촉매가 적절하다. 상기 제올라이트는 촉매의 50 중량% 이상, 보다 바람직하게는 촉매의 60 중량% 이상의 양으로 존재할 수 있다. 그러나, 제올라이트가 적층된 구형체 또는 강화된 표면에 제공되는 경우에는, 훨씬 낮은 제올라이트 농도가 필요하게 된다.Various types of catalysts can be used in the alkylation reaction zone. Preferred catalysts for use in the present invention are zeolite catalysts. The catalyst of the present invention can typically be used in combination with a refractory inorganic oxide binder. Preferred binders are alumina or silica. Suitable zeolites include beta zeolites, ZSM-5, PSH-3, MCM-22, MCM-36, MCM-49, and MCM-56. Beta zeolites are disclosed in US Pat. No. 5,723,710. Preferred alkylation catalyst is UZM-8. FAU structures and catalysts applied are suitable. The zeolite may be present in an amount of at least 50% by weight of the catalyst, more preferably at least 60% by weight of the catalyst. However, when zeolites are provided on laminated spheres or reinforced surfaces, much lower zeolite concentrations are needed.
알킬화 반응이 수행되는 특정 조건은 사용되는 방향족 화합물 및 올레핀에 따라 결정된다. 적어도 일정부분 액체 상의 조건에서 상기 반응이 수행되므로, 반응 압력은 액체상에서 적어도 일부의 올레핀이 유지되도록 조절된다. 기체 상 안의 올레핀 공급물 또한 적절하다. 중질의 올레핀을 위해 상기 반응은 자생 압력(autogenous pressure)에서 수행될 수 있다. 압력은 101 내지 13172 kPa (게이지) (1 내지 1900 psig)의 넓은 범위에서 조절할 수 있다. 실용적인 이유로 상기 압력은 보통 1379 내지 6985 kPa (게이지) (200 내지 1000 psig)범위이나, 통상적으로 2069 내지 4137 kPa(게이지) (300 내지 600 psig)범위의 압력이다. C4-C7 범위 내 올레핀과 알킬화 가능한 방향족 화합물의 적절한 온도 범위는 60℃ 내지 400℃이며, 가장 유용한 온도 범위는 90℃ 내지 250℃이다. 반응물은 일반적으로 수율에 적절한 질량 유량인 액체 시간당 공간 속도(liquid hourly space velocity) 0.2 내지 50 hr-1, 특히 0.5 내지 10 hr- 1으로 알킬화 구역을 통과한다. 알킬화 가능한 방향족 화합물 대 올레핀의 비율은 1:1 내지 20:1이어야 하며, 2.0 대 1.0의 비율이 바람직하다.The specific conditions under which the alkylation reaction is carried out depend on the aromatic compounds and olefins used. Since the reaction is carried out at least in part in liquid phase conditions, the reaction pressure is adjusted to maintain at least some olefins in the liquid phase. Olefin feeds in the gas phase are also suitable. For heavy olefins the reaction can be carried out at autogenous pressure. The pressure can be adjusted over a wide range of 101 to 13172 kPa (gauge) (1 to 1900 psig). For practical reasons the pressure is usually in the range of 1379 to 6985 kPa (gauge) (200 to 1000 psig), but typically in the range of 2069 to 4137 kPa (gauge) (300 to 600 psig). Suitable temperature ranges for the olefins and alkylable aromatic compounds in the C 4 -C 7 range are from 60 ° C. to 400 ° C., and the most useful temperature ranges are from 90 ° C. to 250 ° C. Reactant is generally adequate mass flow of a liquid hourly space velocity on the yield (liquid hourly space velocity) 0.2 to 50 hr -1, especially from 0.5 to 10 hr - pass through the alkylation zone to one. The ratio of alkylable aromatic compound to olefin should be 1: 1 to 20: 1, with a ratio of 2.0 to 1.0 being preferred.
추가의 기교없이, 당업자는 상술한 기재로부터 본 발명을 실시할 수 있을 것으로 믿는다. 상기의 바람직한 특정 구체예는 단순히 예시적인 것으로 간주되며, 어떠한 형태로든 본 발명의 기재를 한정하는 의도로 해석되지 않는다.Without further elaboration, one skilled in the art believes that the present invention may be practiced from the foregoing description. Certain preferred embodiments of the above are to be considered merely illustrative and are not to be construed as limiting the description of the invention in any form.
상기에서, 달리 언급이 없으면, 모든 온도는 섭씨로 표시되고, 모든 부 및 백분율은 중량부이다.In the above, unless stated otherwise, all temperatures are in degrees Celsius, and all parts and percentages are parts by weight.
상기의 기재로부터, 당업자는 본 발명의 필수적인 특성을 쉽게 확인할 수 있으며, 본 발명의 취지 및 범위에서 벗어남이 없이 다양한 용도 및 조건에 적합하도록 다양한 변화 및 변경을 행할 수 있다.From the above description, those skilled in the art can easily identify the essential characteristics of the present invention, and various changes and modifications can be made to suit various uses and conditions without departing from the spirit and scope of the present invention.
Claims (10)
C4 올레핀 및 파라핀으로부터 상기 C4 유래 화합물을 분리하는 단계;
C5 - C7 올레핀 및 파라핀으로부터 상기 C5 - C7 유래 화합물을 분리하는 단계; 및
C4 유래 화합물과 C5 - C7 유래 화합물을 FCC 반응기에 공급하는 단계
를 포함하는 올레핀을 중질의 화합물로 전환하는 방법.C 4 olefins and paraffins and C 5 Passing C 7 olefins and paraffins to the conversion zone to convert C 4 olefins to higher molecular weight C 4 derived compounds and C 5 C 5 olefins alkylated with aromatics to give C 5 C 7 olefins with higher molecular weight C 5 Converting to a C 7 derived compound;
Separating the C 4 derived compound from C 4 olefins and paraffins;
C 5 C 5 from C 7 olefins and paraffins Separating the C 7 derived compound; And
C 4 derived compounds and C 5 Feeding the C 7 derived compound to the FCC reactor
Method for converting an olefin comprising a heavy compound.
상기 C4 올레핀 및 파라핀과 상기 C5 - C7 올레핀 및 파라핀은 동일한 전환 구역을 통과하는 것인 방법.The method of claim 1,
The C 4 olefins and paraffins and the C 5 The C 7 olefin and paraffin pass through the same conversion zone.
상기 C4 올레핀 및 파라핀과 상기 C5 - C7 올레핀 및 파라핀은 다른 전환 구역을 통과하는 것인 방법.The method of claim 1,
The C 4 olefins and paraffins and the C 5 The C 7 olefins and paraffins are passed through different conversion zones.
상기 C4 올레핀 및 파라핀이 통과하는 제1 전환 구역은 올리고머화 구역인 것인 방법. The method of claim 3,
Wherein the first conversion zone through which the C 4 olefins and paraffin pass is an oligomerization zone.
상기 C4 올레핀 및 파라핀이 통과하는 제1 전환 구역은 방향족 알킬화 구역인 것인 방법.The method of claim 3,
Wherein said first conversion zone through which said C 4 olefin and paraffin pass is an aromatic alkylation zone.
제2 전환 구역으로 C4 올레핀 및 파라핀의 제2 스트림을 통과시켜 C4 올레핀을 분자량이 더 큰 C4 유래 화합물로 전환하고, C4 올레핀 및 파라핀으로부터 상기 C4 유래 화합물을 분리하는 단계;
C5 - C7 올레핀 및 파라핀으로부터 상기 C5 - C7 유래 화합물을 분리하고, C4 유래 화합물과 C5 - C7 유래 화합물을 FCC 반응기에 공급하는 단계
를 포함하는 올레핀을 중질의 화합물로 전환하는 방법.C 5 to the first transition zone C 5 passing through a first stream of C 7 olefins and paraffins; C 7 olefins with higher molecular weight C 5 Converting to a C 7 derived compound;
A second conversion step of passing the second stream of C 4 olefins and paraffins in the C 4 olefin conversion zone with a larger molecular weight compounds derived from C 4 and to separate the C 4 compounds derived from C 4 olefins and paraffins;
C 5 C 5 from C 7 olefins and paraffins -Separating C 7 derived compounds, C 4 derived compounds and C 5 Feeding the C 7 derived compound to the FCC reactor
Method for converting an olefin comprising a heavy compound.
상기 C5 - C7 올레핀 및 파라핀의 스트림이 통과하는 제1 전환 구역은 방향족 알킬화 구역 및 올리고머화 구역 중 하나에서 선택되는 것인 방법.The method according to claim 6,
C 5 The first conversion zone through which the stream of C 7 olefins and paraffins passes is selected from one of an aromatic alkylation zone and an oligomerization zone.
상기 공정 분별 컬럼의 탑저 라인과 연결되어 방향족과 상기 C5-풍부 탑저 스트림 안의 올레핀을 알킬화하기 위한 방향족 알킬화 반응기;
상기 방향족 알킬화 반응기와 연결되어 상기 C5-풍부 탑저 스트림으로부터 알킬방향족을 반응하지 않은 화합물로부터 분리하기 위한 생성물 컬럼; 및
상기 생성물 컬럼의 탑저 라인과 연결된 FCC 반응기
를 포함하는, 올레핀을 중질의 화합물로 전환하여 FCC 공급물을 제조하는 장치.A process fractionation column for separating an overhead stream comprising a C 3 -rich overhead stream from a C 5 -rich bottoms stream;
An aromatic alkylation reactor connected to the bottom line of the process fractionation column for alkylating aromatics and olefins in the C 5 -rich bottoms stream;
A product column connected to said aromatic alkylation reactor for separating alkylaromatics from unreacted compounds from said C 5 -rich bottoms stream; And
FCC reactor connected to the bottom line of the product column
A device for converting an olefin to a heavy compound, comprising: producing an FCC feed.
상기 공정 분별 컬럼의 오버헤드 라인과 연결되어 C4-풍부 LPG 탑저 스트림으로부터 C3-풍부 오버헤드 스트림을 포함하는 LPG 오버헤드 스트림을 분리하기 위한 LPG 스플리터 컬럼을 더 포함하는 장치.9. The method of claim 8,
And an LPG splitter column coupled to the overhead line of the process fractionation column to separate an LPG overhead stream comprising a C 3 -rich overhead stream from a C 4 -rich LPG bottoms stream.
상기 공정 분별 컬럼의 탑저 라인과 연결되어 C5 - C7 올레핀을 분자량이 더 큰 C5 - C7 유래 화합물로 전환하는 제1 전환 구역;
상기 공정 분별 컬럼의 오버헤드 라인과 연결되어 C4 올레핀을 분자량이 더 큰 C4 유래 화합물로 전환하기 위한 제2 전환 구역;
상기 제1 전환 구역과 연결되며 미반응 화합물로부터 C5 - C7 유래 화합물을 분리하기 위한 생성물 스플리터 컬럼; 및
상기 생성물 스플리터 컬럼의 탑저 라인과 연결된 FCC 반응기
를 포함하는, 올레핀을 중질의 화합물로 전환하여 FCC 공급물을 제조하는 장치.A process fractionation column for separating an overhead stream comprising a C 3 -rich overhead stream from a C 5 -rich bottoms stream;
A first switching section to switch to C 7-derived compound is associated with a bottom line of the process fractionation column C 5 - - to C 7 olefin is larger molecular weight C 5;
A second conversion zone connected with the overhead line of the process fractionation column to convert C 4 olefins to C 4 derived compounds having higher molecular weight;
A product splitter column connected to said first conversion zone and for separating a C 5 -C 7 derived compound from an unreacted compound; And
FCC reactor connected to the bottom line of the product splitter column
A device for converting an olefin to a heavy compound, comprising: producing an FCC feed.
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