KR20140143448A - 약한 분해하의 올레핀 분리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탄화수소 함유 공급물이, 탄화수소 함유 공급물의 더 장쇄의 탄화수소가 적어도 부분적으로 분해되어 에틸렌 및 프로필렌을 포함하는 더 단쇄 올레핀으로 분할되는 크래킹 로에 도입되는, 올레핀 제조 방법에 관한 것이다. 분해 동안에 형성되는 크래킹 가스(1)가 액체 세척제(43,31)와 반대 방향으로 세척 컬럼(10)의 하단부(11) 및 상단부(12)를 통해 연속으로 전달된다. 세척제(43,31)로서, 경유가 풍부한 분획(43)은 세척 컬럼 (10)의 하단부(11)에서 사용되고, 물이 풍부한 분획(31)은 세척 컬럼(10)의 상단부(12)에서 사용된다. 본 발명은 마찬가지로 이러한 방법을 수행하도록 설계된 시스템에 관한 것이다.

Description

약한 분해하의 올레핀 분리 방법{METHOD FOR SEPARATING OLEFINS WITH GENTLE CLEAVAGE}
본 발명은 올레핀을 제조하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 액체 탄화수소 함유 공급물이, 탄화수소 함유 공급물의 비교적 장쇄 탄화수소가 크래킹되어 에틸렌 및 프로필렌을 포함하는 단쇄 올레핀을 형성하는 크래킹 로 (cracking furnace)에 공급된다.
이러한 방법에 있어서, 상기 탄화수소 함유 공급물은 적합한 장치의 크래킹 로에 증기와 함께 공급되며, 탄화수소 함유 공급물의 비교적 장쇄 탄화수소를 크래킹하여 더욱 단쇄 올레핀을 얻는 정도로 열 방사 (thermal radiation)에 의해 크래킹 로에서 가열된다. 특히 본 출원의 상황에서 사용되는 액체 탄화수소 함유 공급물은 주로 포화된 비교적 장쇄 탄화수소로 구성된다. 이러한 경우에 있어서, 상기 탄화수소 함유 공급물은 약 -40℃ 내지 600℃의 끓는점을 가진다. 이러한 공급물은 예를 들면 종래 기술에서 나프타, 상압 가스 오일, 등유, 수소화된 또는 수소화되지 않은 중질의/높은 끓는점의 탄화수소 혼합물로 알려져 있다. 액체 C3/C4 분획 (액화 석유 가스)은 마찬가지로 본 발명의 목적을 위해 크래킹을 위한 공급물로서의 역할을 할 수 있다.
본 발명의 목적을 위해, "크래킹 로"는 크래킹 조건이 확립된 크래킹 유닛이다. 전체 로는 둘 또는 그 이상의 크래킹 로로 분할되는 것이 가능하다. 이것들은 이후 종종 로 셀 (furnace cell)로 일컬어진다. 전체 로에 속하는 복수의 로 셀은 일반적으로 독립적인 방사 영역 및 조인트 대류 영역, 그리고 또한 조인트 퓸 추출기 (joint fume extraction)를 가진다. 이들 경우에 있어서, 각각의 로 셀은 그것 자신의 크래킹 조건 (하기 참조)으로 작동될 수 있다. 따라서, 각각의 로 셀은 크래킹 유닛이고, 결과적으로 여기에서 크래킹 로로 일컬어진다. 상기 전체 로는 이후 복수의 크래킹 유닛, 또는 다시 말하면 복수의 크래킹 로를 가진다. 만약 단 하나의 로 셀이 존재한다면, 이것은 크래킹 유닛이고, 따라서 크래킹 로이다. 크래킹 로는 예를 들면, 동일한 공급물이 공급되는 그룹을 형성하도록 조립될 수 있다. 로 그룹 내의 크래킹 조건은 일반적으로 동일하거나 유사하게 되도록 설정된다. 본 발명은 하나 또는 그 이상의 크래킹 로를 사용하여 수행될 수 있다.
탄화수소 함유 공급물의 크래킹은 크래킹 로(들)의 배출구에서의 온도에서 가스상인 혼합물을 형성하고, 분리되는 올레핀, 특히 에틸렌 및 프로필렌을 함유한다. 크래킹 동안에 형성되는 가스상의 혼합물은 크래킹 가스로 일컬어진다. 이어서 크래킹 로를 떠나는 크래킹 가스는 일련의 정제 단계에 의해 불순물이 없어야 하며, 각각의 탄화수소 분획, 특히 에틸렌 및 프로필렌으로 분리되어야 한다.
종래 기술에서, 얻어지는 크래킹 가스의 정제는 보통 도 1에 도시된 바와 같이, 오일 스크럽, 다음에 물 스크럽으로 시작된다. 추가의 정제 공정은 예를 들면, DE　10　2006　045　498　A1 및 EP　1　158　038　A2에 개시되어 있다.
도 1은 종래 기술에 따라서 액체 탄화수소 함유 공급물으로부터 얻어진 크래킹 가스에 대한 정제의 시작 및 분류 사슬을 개략도로 보여준다.
크래킹 가스(1)는 스크러빙 매질로서 중유 및 중질 나프타를 우세하게 함유하는 2개의 액체 탄화수소 분획(41,42)을 사용하는 물질 전달용 컬럼 (mass transfer column)(20)의 하단부(21)에 공급된다. 덩어리 전달용 컬럼(20)은 2개의 부분, 상단부(22) 및 전술한 하단부(21)로 분할된다. 분리는 아래로 흐르는 액체는 통과할 수 없고, 내려가는 가스 상은 통과할 수 있는 침니 넥 트레이(24)에 의해 수행된다.
덩어리 전달용 컬럼(20)은 여러가지 요소를 가진다. 캐스케이드 트레이 (cascade tray)(23)는 덩어리 전달용 컬럼(21)의 하단부에 위치한다. 상단부(22)는 마찬가지로 몇 개의 캐스케이드 트레이(23) 및 예를 들어 시이브 트레이(25)와 같은 높은 효율성을 가지는 요소를 또한 함유한다. 크래킹 가스(1)는 덩어리 전달용 컬럼(20)의 하단부에 도입되어, 아래로 흐르는 스크러빙 매질(41,42)과 친밀하게 접촉하게 된다. 크래킹 가스는 스크러빙 매질(41,42)과의 접촉에 의해 가장 먼저 냉각된다. 모든 탄소질 재료의 고체 입자 및 중유 성분은 크래킹 가스로부터 스크러빙된다. 탄소질 재료의 입자 및 중유 성분이 없는 크래킹 가스(2)는 상부에서 덩어리 전달용 컬럼(20)을 떠난다. 탄소질 재료의 고체 입자 및 크래킹 가스의 중유 성분을 함유하는 액체상은 덩어리 전달용 컬럼(20)의 하부로부터 취해진다. 덩어리 전달용 컬럼(20)은 종래 기술에서 기본적인 오일 분류 장치, 오일 스크러빙 컬럼 또는 오일 스크럽으로 일컬어진다.
이제 탄소질 재료의 고체 입자 및 중유 성분이 없는 크래킹 가스(2)는 물 스크러빙 컬럼(90)의 하부에 도입된다. 이 물 스크러빙 컬럼(90)은 물 스크럽으로도 일컬어진다. 물 스크러빙 컬럼(90)에서, 대개 캐스케이드 트레이(13)와 같은 간단한 요소들이 하부에 사용된다. 상부에는 예를 들어, 시이브 트레이, 밸브 트레이, 메쉬 패킹, 구조화된 패킹 및/또는 임의의 패킹 요소의 베드와 같은 증가된 효율성을 갖는 요소(15)가 있다.
차가운 물(31)은 물 스크러빙 컬럼(90)의 상부에서 스크러빙 매질로서 도입된다. 물 스크러빙 컬럼(90)에서, 올라가는 크래킹 가스(2)에는 경유 성분과 같은 더 이상의 불순물이 없으며, 추가로 냉각된다. 따라서, 주로 경유 성분 및 물을 함유하는 액체 분획(4)은 물 스크러빙 컬럼(90)의 하부로부터 취해진다. 상부에서 물 스크러빙 컬럼(90)을 떠나는 가스상 생성물(5)에는 이제 중유 성분, 경유 성분 및 탄소질 재료의 고체 입자가 없으며, 나중에 각각의 탄화수소 분획, 특히 에틸렌 또는 프로필렌으로 분리될 수 있다 (보다 상세히 도시되지 않음).
본 발명의 목적은 액체 탄화수소 함유 공급물의 열 크래킹에서 형성되는 크래킹 가스의 정제를 단순화시키는 것이다. 특히, 장치 면에서 경비가 줄어들어야 한다.
상기 명시된 목적은 독립항들의 특징을 갖는 방법 및 장치에 의해 달성된다. 또한, 본 발명의 이로운 구체예는 종속항에 나타나 있다.
본 발명의 기본적인 개념은 스크러빙 매질로서 경유가 풍부한 분획 및 물이 풍부한 분획만을 연속하여 사용하여, 액체 탄화수소 함유 공급물의 열 크래킹에서 형성된 크래킹 가스를 정제하는 것이다. 따라서, 나프타와 같은 전술한 탄화수소 함유 공급물을 사용하였을 지라도 본 발명에 따라 완전한 오일 스크러빙 컬럼이 생략된다. 중유 성분, 경유 성분 및 고체 탄화수소 입자의 제거는 단일 스크러빙 컬럼에서 수행된다.
사용되는 스크러빙 컬럼은 알려진 공정 및 시설의 물 스크러빙 컬럼과 유사하며, 공정 공학 면에서는 하단부 및 상단부로 분할된다. 하단부 및 상단부는 각각의 경우에서 사용되는 요소의 면에서 달라질 수 있다. 크래킹 가스는 경유가 풍부한 분획 및 물이 풍부한 분획을 언급한 바와 같이, 액체 스크러빙 매질에 역류하는 스크러빙 컬럼의 하단부 및 상단부를 통해 연속적으로 전달된다.
물이 풍부한 분획은 스크러빙 컬럼의 상단부에 스크러빙 매질로서 도입된다. 경유가 풍부한 분획은 스크러빙 컬럼의 하단부에 스크러빙 매질로서 도입된다. 크래킹 가스는 거기에 있는 요소를 통해 스크러빙 컬럼의 하단부에서 아래로 흐르는 경유가 풍부한 분획과 친밀하게 접촉하게 된다. 아래로 흐르는 경유가 풍부한 분획은 여기에서 크래킹 가스로부터 탄소질 재료의 고체 입자 및 중유 성분을 제거한다. 또한, 올라가는 크래킹 가스는 냉각된다. 올라가는 크래킹 가스는 나중에 스크러빙 컬럼의 상단부로 간다. 크래킹 가스에 존재하는 (크래킹으로부터 그리고 스크러빙 컬럼의 하단부에서 스크러빙 매질로서 사용되는 경유가 풍부한 분획으로부터의) 경유 성분은 상단부에서 스크러빙 매질로서의 물이 풍부한 분획에 의해 스크러빙된다. 따라서, 경유-수상이 얻어진다.
본 특허 출원의 목적을 위해, "경유가 풍부한 분획"은 하기에 정의된 바와 같이 높은 함량의 경유, 즉, 적어도 80%, 특히 적어도 90%, 95% 또는 99%의 경유를 가지는 유체이다. 경유가 풍부한 분획은 또한 (본질적으로) 순수한 경유일 수 있다. 따라서, "물이 풍부한 분획"은 높은 물 함량, 즉, 적어도 80%, 특히 적어도 90%, 95% 또는 99%의 물을 가지는 분획이다. "물이 풍부한 분획"은 특히 공정 물, 즉 적합한 보조제를 사용하여 추가적으로 처리될 수 있는 본질적으로는 순수한 물이다. "물이 풍부한 분획"은 언급된 경유-수상으로부터 분리될 수도 있다.
본 발명에 따르면, 크래킹 가스는 첫번째 정제 단계로서 스크러빙 컬럼에 직접 공급된다. 본 발명의 목적을 위해, "정제 단계" 또는 "정제"는 하나 또는 그 이상의 규정된 성분이 크래킹 가스로부터 제거되는 공정 단계이다. "크래킹 가스"란 용어는 크래킹 로를 떠나는 가스를 의미한다. 본 발명의 목적을 위하여, "약한 크래킹 조건"은 탄화수소 함유 공급물의 열 크래킹이 약한 해리 심도 (dissociation severity), 즉 낮은 크래킹 심도로 일어나는 크래킹 로에서의 조건이다.
상기 크래킹 심도는 탄화수소 함유 공급물의 크래킹에 의해 올레핀을 제조하기 위해 본원에서 사용되는 공정에서 중요한 파라미터이다. 그것은 사용되는 크래킹 조건에 의해 결정된다. 크래킹 조건은 특히 온도 및 체류 시간, 및 또한 탄화수소 함유 공급물의 성분 및 또한 증기의 분압에 의해 영향을 받는다. 탄화수소 함유 공급물의 조성 및 사용되는 크래킹 로(들)의 구성 유형은 또한 크래킹 조건에 영향을 준다. 이들 요인들의 상호 작용의 영향으로 인해, 특정한 개별적 파라미터의 표시는 종종 의미가 없다. 따라서, 상기 크래킹 조건은 크래킹 가스에서의 에틸렌에 대한 프로필렌의 비 (P/E 비로 알려짐)를 통해 나타낼 수도 있다.
약한 크래킹 조건은 예를 들어, 에틸렌에 대한 프로필렌의 비가 크래킹 로의 배출구에서 적어도 0.7　kg/kg, 특히 0.7 내지 1.6　kg/kg, 바람직하게는 0.8 내지 1.4　kg/kg, 특히 바람직하게는 0.85 내지 1.2　kg/kg이 되도록 한다. 크래킹 로의 배출구에서의 에틸렌에 대한 프로필렌의 비가 0.75 내지 1.5　kg/kg 또는 0.8 내지 1.2　kg/kg 또는 0.85 내지 1.15　kg/kg이 되도록 하는 크래킹 조건은 또한 유리할 수 있다.
순전히 예로서, 크래킹 로의 바로 배출구에서의 크래킹 가스의 온도는 720℃ 내지 800℃의 범위에 있을 수 있고, 크래킹 가스의 압력은 1　barg 내지 4　barg, 바람직하게는 2.5　barg 내지 4　barg일 수 있다. barg의 압력은 초대기압 (superatmospheric pressure)과 관련 있으며, 즉 1　barg는 대기압을 초과하는 1　bar를 의미한다. 탄화수소 함유 공급물에서 탄화수소에 대한 증기의 질량 비 0.15　kg/kg 내지 0.45　kg/kg, 바람직하게는 0.2　kg/kg 내지 0.35　kg/kg의 범위로, 크래킹 로의 탄화수소 함유 공급물의 상류 (upstream)에 증기를 첨가하는 것이 마찬가지로 유리하다.
본 발명은 특히 비교적 많은 양의 (열분해) 경유가, 예를 들어 약한 크래킹 조건 하에서의 나프타와 같이 통상의 조성의 탄화수소의 열 크래킹에서 형성되기 때문에 유용할 수 있다. 이러한 경유는 스크러빙 매질, 즉 "경유가 풍부한 분획"으로서 직접 사용될 수 있으며, 그 결과 본 발명은 플랜트 외부로부터 스크러빙 매질의 제공에 의존하지 않는다. 경유는 또한 플랜트의 개시 동안 또는 추가의 경유가 필요할 때면 언제든지 여기서 형성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 방법은 특히 저렴하며, 어떠한 경우에도 얻어지는 경유가 잘 사용되도록 한다. 스크러빙 매질로서 사용되지 않는 경유는 배터리 경계 (battery limit)에서 통과되고, 분류되며, 및/또는 크래킹 단계로 재순환될 수 있다. 따라서, 본 발명은 항상 스크러빙 매질로서 요구되는 경유의 양을 정밀하게 제조하는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 경유-수상으로부터 절대적으로 완전한 분리 (하기 참조)가 아니기 때문에, 및/또는 증발 때문에 손실은 언제든지 공정 자체에서 보상될 수 있다. 해당 플랜트는 또한 경유가 예를 들어 개시 동안에 스크러빙 매질로서 필요한 경우에만 약한 크래킹 조건 하에서 작동될 수 있다.
해당 플랜트는 단일 스크러빙 컬럼 사용의 결과로서 더욱 저렴하고 적은 공간에서 건립될 수 있다.
본 발명의 목적을 위하여, 전술한 열분해 경유를 포함하는 "경유"는 80%가 대기압에서 130℃의 온도에서 끓는 탄화수소 분획이다. 이러한 분획은 180℃를 넘는 온도에서 완전히 증발된다. 따라서, 경유-수상은 이러한 탄화수소 분획 및 물의 혼합물이다. "경유", "경유 분획" 및 "경유상"이란 용어는 본 특허 출원에서 동의어로 사용된다. 경유가 다른 성분, 예를 들어 다른 탄화수소 및 물과 함께 어느 정도 오염될 수 있음은 말할 것도 없다. 하지만, 스크러빙 매질로서 사용되는 경유가 풍부한 분획은 적어도 경유의 끓는점을 한정하는 탄화수소 또는 경유의 전술한 함량을 가진다.
본 발명의 목적을 위하여, 크래킹 가스를 스크러빙 컬럼에 "직접" 도입하는 것은 크래킹 로와 스크러빙 컬럼 사이의 직접적인 유체 역학적 연결을 의미하고, 상기 연결은 중간 스크럽 또는 유사한 정제 단계를 함유하지 않는다. 특정한 구조적 조치는, 예를 들어 고체 입자 등을 축적할 수 있는 꼬임 파이프는 본 발명의 목적을 위한 중간 정제 단계로 간주되지 않는다.
본 발명의 바람직한 구체예에서, 스크러빙 컬럼은 공정 공학 면에서 플레이트에 의해 하단부 및 상단부로 분할되고, 이때 플레이트를 통해 상부에서 아래로 향해 통과할 수 있는 액체는 없다. 본 발명의 이러한 구체예에서, 스크러빙 컬럼은 2개의 회로 컬럼으로 구성된다. 공정 공학 면에서 분리되는 2개의 부분에는 각각 별개의 스크러빙 매질, 즉 전술한 경유가 풍부한 분획 및 물이 풍부한 분획이 공급되고, 각각의 부분의 하부로부터 취해지는 별개의 액체를 가진다. 이것은, 필요 시, 하부 및 상부의 스크러빙 매질이 서로 독립적일 수 있으며, 상이한 컬럼을 필요로 하지 않으면서 독립적으로 변경될 수 있다는 이점을 가진다.
중유 성분 및 탄소질 재료의 입자를 함유하는 액체상은 바람직하게는 스크러빙 컬럼의 하부, 즉 하단부로부터 취해진다. 이러한 구체예에서, 크래킹 가스는 상부에서 가스 형태로 스크러빙 컬럼을 떠나고, 크래킹 가스에는 탄소질 재료의 입자, 중유 및 경유 분획이 없다.
아울러, 액체 경유-수상은 스크러빙 컬럼을 하단부 및 상단부로 분할하는 플레이트로부터 취해진다. 이것은 이러한 상이 나중에 경유상과 수상으로 분리되도록 하며, 이때 2개의 상은 경유가 풍부한 분획 또는 물이 풍부한 분획의 형태로 스크러빙 매질로서 개별적으로 복원될 수 있다.
본 발명의 구체예에서, 스크러빙 컬럼의 플레이트, 즉 그것의 하단부로부터 취해지는 액체상은 탄소질 재료의 입자를 함유하는 제 1 액체상 및 중유 분획을 함유하는 제 2 액체상으로 분리된다. 이것은 별개의 추가 가공 또는 스크러빙 컬럼의 하부로부터의 액체상의 각각의 구성 요소의 복원을 가능하게 한다. 상기 제 2 액체상에 존재하는 어떤 경질의 탄화수소 (바람직하게는 4개 및 5개의 탄소 원자를 가지는 탄화수소)는 이 상으로부터 유리하게 제거되어 스크러빙 컬럼에 재순환된다. 액체 경유-수상은 언급한 바와 같이 액체 경유 분획 및 액체 물 분획으로 유리하게 분리되며, 이때 액체 경유 분획은 경유가 풍부한 분획으로서 스크러빙 컬럼의 하부에 스크러빙 매질로서 적어도 부분적으로 도입되고, 액체 물 분획은 물이 풍부한 분획으로서 스크러빙 컬럼의 상부에 스크러빙 매질로서 적어도 부분적으로 도입된다. 이것은 각각의 상의 재순환을 가능하게 한다.
본 발명의 목적을 위하여, 중유 분획은 80%가 대기압에서 460℃의 온도에서 끓는 탄화수소 분획이다. 560℃를 넘는 온도에서, 이러한 분획은 완전히 증발된다. 이에 상응하여, 오일-수상은 이러한 중유 분획 및 물의 혼합물이다.
간단한 요소, 특히 바람직하게는 캐스케이드 트레이는 스크러빙 컬럼의 하단부에서 바람직하게 사용되고, 더 높은 효과를 가지는 요소, 특히 바람직하게는 시이브 트레이, 밸브 트레이, 메쉬 패킹, 구조화된 패킹 및/또는 랜덤한 패킹 요소의 베드는 스크러빙 컬럼의 상단부에서 바람직하게 사용된다.
본 발명은 특히 액체 탄화수소 함유 공급물의 크래킹에서 형성되는 크래킹 가스의 정제에서 장치를 감소시키는 것을 가능하게 한다. 본 발명은 나프타와 같은 "중질" 공급물일 경우에도 전체 스크러빙 컬럼, 즉 기본적인 오일 분획기가 생략 가능하도록 한다. 본 발명에 따르면, 물이 풍부한 분획은 스크러빙 매질로서 상단부의 상부에 도입되고, 추가로 그 공정 자체에 의해 제조될 수 있는 경유가 풍부한 분획은 하단부에 도입되는 하나의 스크러빙 컬럼에서 크래킹 가스에는 중유, 경유 성분 및 탄소질 재료의 고체 입자가 없다.
본 발명은 도면에 그려진 2가지 예의 도움으로 하기에 도시된다. 도면에서,
도 1은 종래 기술에 따른 정제 순서의 시작을 보여주고,
도 2는 간단한 중력식 분리기를 사용하는 본 발명의 구체예를 보여주며,
도 3은 다단계 중력식 분리기를 사용하는 본 발명의 다른 구체예를 보여준다.
도 2에 도시된 예에서, 크래킹 가스(1)는 크래킹 로에서 스크러빙 컬럼(10)의 하단부(11)로 직접 공급된다. 스크러빙 컬럼(10)은 공정 공학 면에서 침니 넥 트레이(14)에 의해 하단부(11) 및 상단부(12)로 분할된다. 하단부(11)는 주로 캐스케이드 트레이와 같은 간단한 요소를 함유한다. 이 구체예에서, 캐스케이드 트레이는 각의 피크가 위쪽을 향해 가리키는 방식으로 하부에 배열된 각 요소이다.
더 높은 효과의 요소(15)는 스크러빙 컬럼(10)의 상부 (12)에 위치한다. 이것들은 예를 들면, 랜덤한 포장 요소의 베드 및/또는 구조화된 포장일 수 있다.
물 또는 물이 풍부한 분획(31)은 스크러빙 매질로서 스크러빙 컬럼(10)의 상단부(12)에 도입된다. 경유가 풍부한 액체 분획(43)은 스크러빙 매질로서 스크러빙 컬럼(10)의 하단부(11)에 도입된다. 크래킹 가스(1)는 스크러빙 컬럼(10)의 하부(11)로 공급되어 요소(13)를 통해 아래로 흐르는 스크러빙 매질(43)과 친밀하게 접촉하게 된다. 아래로 흐르는 경유가 풍부한 액체 분획(43)은 여기서 크래킹 가스(1)로부터 오일 및 탄소질 재료의 고체 입자를 제거한다. 또한, 올라가는 크래킹 가스(1)는 냉각된다. 올라가는 크래킹 가스(1)는 침니 넥 트레이(14)를 통과하여 스크러빙 컬럼(10)의 상부(12)로 간다.
침니 넥 트레이(14)는 스크러빙 컬럼(10)의 상단부(12)로부터 아래로 흐르는 물이 풍부한 분획(31)이 그것을 통과할 수 없도록 구성된다. 침니 넥 트레이(14)를 통과하는 가스상에는 이미 탄소질 재료의 모든 고체 입자 및 중유가 없지만, 여전히 중질의 경유 불순물은 함유하고 있다. 이들 경유 불순물은 스크러빙 매질로서의 물이 풍부한 분획(31)을 사용하여 상부에서 스크러빙된다. 혼합된 경유-수상(51)은 따라서 침니 넥 트레이(14)에 모아지고, 침니 넥 트레이(14)로부터 취해진다.
취해진 경유-수상(51)은 경유-물 분리기(74)에 공급된다. 거기서 수상은 분리하여 물이 풍부한 분획(31)으로서 스크러빙 컬럼(10)의 상부로 재순환된다. 경유-물 분리기(74)에서 분리된 경유 상은 경유가 풍부한 분획(43)으로서 스크러빙 컬럼(10)의 하부에 공급된다. 또한, 추가의 수상(52)이 경유-물 분리기(74)에서 얻어지고, 플랜트의 공정 물 회로에 통합된다. 아울러, 경유 상의 부분 (물 스크럽의 경유 회로에 필요하지 않은 과잉분)은 경유 생성물(46)로서 분리되고, 수출되어 추가 가공 (예를 들면, 경유 수소화 또는 방향족 화합물의 분리) 및/또는 다시 크래킹된다.
모든 중유 성분 및 탄소질 재료의 입자를 함유하는 액체상(4)은 스크러빙 컬럼(10)의 하부로부터 취해진다. 취해진 액체상(4)은 먼저 원심 분리기 (사이클론)(71)로 공급된다. 탄소질 재료의 고체 입자는 바람직하게는 원심 분리기(71)의 하부에 가라앉고, 액체 분획(63)으로 여과 시스템(72)에 공급된다. 이제 탄소질 재료의 매우 미세한 고체 입자만을 함유하는 액체 분획(62)은 원심 분리기(71)의 상부에서 취해진다. 이것은 가스의 탄화수소 분획(45) (주로 4 내지 9개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소)이 증기(32)의 도입에 의해 제거되고, 스크러빙 컬럼(10)의 하단부(11)에 다시 도입되는 스트리퍼(73)에 공급된다. 중유상(66)은 스트리퍼(73)의 하부로부터 취해진다. 여과 시스템(72)에서, 탄소질 재료의 고체 입자는 크래킹 가스 스트림(1)에 재순환되는 액체상(65)으로부터 분리된다. 여과 시스템(72)으로부터 탄소질 재료의 입자(64)를 제거하기 위하여, 후자에는 증기(33)가 공급된다. 결과적으로, 탄소질 재료의 모든 고체 입자를 함유하는 스트림(64)에는 휘발성의 탄화수소가 없으며, 그에 따라서 여과 시스템(72)으로부터 취해져서 폐기될 수 있다. 또한, 오프가스(52)가 형성된다.
도 2에 도시된 바와 같은 본 발명의 이러한 구체예에서, 크래킹 가스(1)는 상부(5)를 통해 스크러빙 컬럼(10)을 떠나고, 오버헤드 생성물(5)로서 중유 성분, 경유 성분 및 탄소질 재료의 고체 입자가 없어진다. 이러한 방식으로 정제되어진 크래킹 가스(5)는 다음에 특히 요망되는 생성물인 에틸렌 및 프로필렌이 크래킹 가스(5)로부터 분리될 수 있는 더욱 저온의 분류로 통과될 수 있다. 도 3에 도시된 예는 도 2에 도시된 예와 유사하다. 동일한 부분 및 스트림은 여기서 동일한 참조 부호로 표시된다.
또한, 여기서 스크러빙 컬럼(10)은 2개의 부분이 공정 공학 면에서 침니 넥 트레이(14)에 의해 분리되는 하단부(11) 및 상단부(12)로 구성된다. 도 2에 도시된 예와 유사한 방식으로, 물(31)은 상단부(12)의 상부에서 스크러빙 매질로서 도입된다. 도 2의 예와 유사한 방식으로, 경유-수상(51)은 상단부(12)의 하부로부터 취해지고, 도 2에 도시된 예와 유사한 방식으로 각각의 구성 요소로 분리된다. 이것은 여기서는 더 이상 도시되지 않는다.
도 2에 도시된 예와는 대조적으로, 액체상(4)은 하단부(11)의 하부로부터 취해져 다수의 중력식 분리기(75)에 직접 공급된다. 다수의 중력식 분리기(75)는 탄소질 재료의 고체 입자가 모이는 복수의 함몰부를 가진다. 탄소질 재료의 모든 입자를 함유하는 액체상(63)은 이들 함몰부로부터 취해진다. 액체상(63)은 여과 시스템(72)에 공급되고, 도 2에 나타낸 예와 비슷하게 처리된다 (미도시).
이제 탄소질 재료의 매우 미세한 입자만을 함유하는 탄화수소 분획(62)은 마찬가지로 다수의 중력식 분리기(75)에서 얻어지며, 도 2의 예와 비슷한 방식으로 처리된다. 물 분획(31) 및 경유-수상(51)의 처리는 마찬가지로 도 2의 예에서 나타낸 것에 해당한다. 동일한 스트림 및 장치는 모든 예에서 동일한 참조 부호로 제공된다.

Claims (12)

  1. 탄화수소 함유 공급물이, 탄화수소 함유 공급물의 비교적 장쇄 탄화수소가 일부 또는 전부 크랭킹되어 에틸렌 및 프로필렌을 포함하는 단쇄 올레핀을 형성하는 크래킹 로 (cracking furnace)에 공급되고, 크래킹 동안에 형성되는 크래킹 가스(1)가 액체 스크러빙 매질(43,31)과 반대 방향으로 스크러빙 컬럼(10)의 하단부(11) 및 상단부(12)를 통해 연속으로 전달되는 올레핀 제조 방법으로서, 스크러빙 매질(43, 31)로서 경유가 풍부한 분획(43)이 스크러빙 컬럼(10)의 하단부(11)에 사용되고, 물이 풍부한 분획(31)이 스크러빙 컬럼(10)의 상단부(12)에 사용되는 것을 특징으로 하는 올레핀 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 크래킹 로는 크래킹 가스(1)가 프로필렌 및 에틸렌을 0.7　kg/kg 이상의 비로 함유하는 방식으로 작동되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 크래킹 로의 바로 배출구에서의 크래킹 가스(1)는 720℃ 내지 800℃ 범위의 온도 및/또는 1 barg 내지 4 barg, 특히 2.5 barg 내지 4 barg 범위의 압력을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 스크러빙 컬럼(10)이 트레이(14)에 의해서 하단부(11) 와 상단부(12)로 공정 공학 조건에서 분할되고, 액체가 트레이(14)를 통해 상부에서 아래로 통화할 수 없는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 중유 및 탄소질 재료의 입자를 함유하는 액체상(4)은 스크러빙 컬럼(10)의 트레이에서 취해지고, 상부에서 스크러빙 컬럼(10)을 가스 형태로 떠나는 크래킹 가스(5)에는 탄소질 재료의 입자, 중유 및 경유 분획이 없는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 액체 경유-수상(51)이 스크러빙 컬럼(10)을 하단부(11)와 상단부(12)로 분리하는 트레이(14)로부터 취해지는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 스크러빙 컬럼(10)의 하부로부터 취해진 액체상(4)은 탄소질 재료의 입자를 함유하는 제 1 액체상(64) 및 중유 분획을 함유하는 제 2 액체상(62)으로 분할되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 제 2 액체상(62)에 존재하는 어떤 경질의 탄화수소(45)는 이러한 상으로부터 제거되어 스크러빙 컬럼(10)으로 재순환되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 6 항에 있어서, 액체 경유-수상(51)은 액체 경유 분획 및 액체 물 분획으로 분리되며, 이때 액체 경유 분획은 경유가 풍부한 분획(43)으로서 스크러빙 컬럼(10)의 하부(11)에 일부 또는 전부 도입되고, 액체 물 분획은 물이 풍부한 분획(31)으로서 스크러빙 컬럼(10)의 상부(12)에 일부 또는 전부 도입되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 간단한 요소(13), 특히 캐스케이드 트레이 (cascade tray)는 스크러빙 컬럼(10)의 하단부(11)에서 사용되고, 더 높은 효과를 가지는 요소(15), 특히 시이브 트레이, 밸브 트레이, 메쉬 패킹, 구조화된 패킹 및/또는 랜덤한 패킹 요소의 베드는 스크러빙 컬럼(10)의 상단부(12)에서 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 스크러빙 컬럼(10)의 하단부(11)에서 스크러빙 매질(43)로서 사용되는 경유가 풍부한 분획(43)은 액체 탄화수소 함유 공급물로부터 얻어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항의 방법을 수행하도록 구성되고, 탄화수소 함유 공급물의 비교적 장쇄 탄화수소를 일부 또는 전부 크랭킹하여 에틸렌 및 프로필렌을 포함하는 단쇄 올레핀을 형성하도록 구성된 크래킹 로, 하단부(11)와 상단부(12)를 지니는 스크러빙 컬럼(10), 및 크래킹 동안에 형성되는 크래킹 가스(10)를 액체 스크러빙 매질(43,31)과 반대 방향으로 스크러빙 컬럼(10)의 하단부(11) 및 상단부(12)를 통해 연속적으로 운반하기에 적합한 수단을 포함하는 플랜트로서, 스크러빙 매질(43, 31)로서 스크러빙 컬럼(10)의 하단부(11)에 경유가 풍부한 분획(43)을 사용하고 스크러빙 컬럼(10)의 상단부(12)에 물이 풍부한 분획(31)을 사용하도록 구성되는, 플랜트.
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