KR20160015248A - 열분해 가솔린으로부터 ｃ5 디올레핀을 분리하는 방법 및 장치 - Google Patents

열분해 가솔린으로부터 ｃ5 디올레핀을 분리하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

열분해 가솔린의 C5 분획에 이미 존재하는 주요 반응성 단량체 모두를 함유하는 촉매적 C5 탄화수소 수지의 제조를 위한, Pips 스트림의 생산 장치, 시스템 및 방법이 본원에 개시되며, 이들은 그렇지 않으면 미정제 이소프렌 시스템이 손실된다. 본 발명의 실시형태는, 이소프렌 중 일부를 열적 탄화수소 수지의 제조에 사용되는 DCPD 스트림으로 이송함으로써 이소프렌의 이용을 최대화하는, 중합체 등급 이소프렌 ? 가솔린 품질의 라피네이트(황 및 아세틸렌을 함유하지 않음) 또는 상대적으로 적은 양의 미정제 이소프렌 스트림인 열적 탄화수소 수지의 제조에 중요한 이소프렌의 이량체 및 공이량체로 구성된 탄화수소 수지 등급 DCPD 스트림의 생산에 관한 것이다.

Description

열분해 가솔린으로부터 Ｃ5 디올레핀을 분리하는 방법 및 장치{PROCESS AND APPARATUS FOR SEPARATING C5 DI-OLEFINS FROM PYROLYSIS GASOLINE}
관련 출원에 대한 교차 참조
본 출원은 2013년 6월 5일에 출원된 미국 가특허 출원 61/831,447을 35 U.S.C. 119(e) 하에 우선권으로 주장하며, 이는 본원에 전체적으로 나타나 있는 바와 같이 그 전체가 원용에 의해 본원에 포함된다.
액체 공급 에틸렌 생산 유닛(또는 분해 반응탑(cracker))으로부터 생산되는 열분해 가솔린은 cis 및 trans 1,3 펜타디엔(다르게는 피페릴렌(Piperylene) 또는 "Pips"로 공지되어 있음), 이소프렌 및 사이클로펜타디엔(CPD)과 같은 중요한 C5 디올레핀을 함유한다. 본 분야의 현재 공정들은 폴리이소프렌의 제조를 위해 이 혼합물로부터 이소프렌을 단리하는 데 초점을 맞추고 있다. cis 및 trans 1,3 펜타디엔 및 사이클로펜타디엔의 이량체(디사이클로펜타디엔 또는 DCPD로 공지되어 있음)와 같은 중질물(heavies)은 통상 가솔린과 혼화(blend)되거나 분해 반응탑으로 공급물로서 재순환되기 위해, 수소화를 통해 분해된다. 분리 기술은 수 십년 동안 잘 공지되어 왔으며, 이소프렌의 회수율이 최대인 중합체 등급 이소프렌을 수득하기 위해 이량체 반응기, 증류 컬럼 및 추출 증류 방법과 같은 장비를 사용한다.
DCPD 및 1,3 펜타다이엔은 탄화수소 수지 제조 산업에서 공급 원료로서 사용된다. 이들 2가지 공급 원료의 조성물은 각각 액체 분해 반응탑의 가공의 세부사항에 따라 다양하다. 제조되는 탄화수소 수지의 유형은 탄화수소 수지 제조 분야의 당업자에게 잘 공지되어 있다. 전형적으로 C5 분획으로부터 수득되는 피페릴렌 스트림은 촉매성 C5 탄화수소 수지의 제조에 필수적인 다른 중요한 반응성 단량체를 함유하지 않는다. 나아가, DCPD 스트림은 전형적으로, CPD 공이량체의 형성을 최소화하는 방식으로 작동된다. 사실상, C5 분리 설계는, 이량체화 시스템이 공이량체를 최소화하고 후속해서 이소프렌의 소실을 최소화하는 것을 표적으로 하도록 한다. C5 분리 유닛의 설계는 최대 이소프렌 회수를 위한 것이며, DCPD 및 피페릴렌과 같은 중질 분자(heavy molecule)는 일반적으로, 이소프렌의 정제 공정에서 거부/손실된다.
이소프렌 정제 시스템은 전형적으로, 2단계 추출 증류, 및 적어도 3개의 정제 컬럼 및 세수 타워(water wash tower)의 시퀀스를 포함한다. 이소프렌 이외의 생성물은 전형적으로, 문제가 되는 알카인을 포화시키기 위해, 수소화 단계를 통과할 필요가 있다. 선행 기술은 스트림 품질을 향상시키기 위해, 이소프렌 정제 시 농축물 또는 수소화에 의한 알카인의 제거를 처리한다. 선행 기술 공정은 단일 배위 공정(single coordinated process)에서 이소프렌 회수 및 DCPD와 1,3 펜타다이엔 회수를 고려한다.
청구 발명 및 장치 및 방법은, C5 분획에 이미 존재하지만 손실 또는 제거되는, 탄화수소 수지 전구체 성분에 필요한 다른 중요한 주요 반응성 모노올레핀 및 디올레핀을 함유하는 DCPD 및 피페릴렌 스트림을 수득하며, DCPD and 1,3 펜타디엔을 분리하기 위한 융통성(flexibility) 및 용이성을 제공하고, 수소화를 필요호 하지 않으면서 부산물 값을 증가시키는 것과 동시에 다운스트림 수소화 유닛에 상당한 용량(capacity) 및 작동 이점을 제공하는 것이다. 이러한 장치 및 방법은, 열분해 가솔린의 C5 분획으로부터 최소한 4가지 중요한 스트림을 생산하는 보다 효율적인 작동 및 시스템 설계 및 작동 조건을 허용할 것이다.
다양한 실시형태에서, 탄화수소 수지 등급 DCPD 스트림, 탄화수소 수지 등급 피페릴렌 스트림 및 미정제(crude) 이소프렌 스트림을 수득하기 위한 장치 시스템 및 작동 조건이 개시된다. 장치들은 증류 컬럼, 2개의 이량체 반응기 시스템의 최소 시퀀스로 구성되며, 각각의 시스템은 평행 배열에 1개 초과의 이량체 드럼, 이량체 시스템 앞에 열 교환기, 증류 컬럼, 그 뒤에 이량체 시스템 및 최소한 하나의 증류 컬럼을 가진다.
다른 다양한 실시형태들에서, 미정제 이소프렌으로부터 중합체 등급 이소프렌의 수득 방법, 및 황-무함유, 고 품질 가솔린가(gasoline value) 스트림의 생산이 개시된다. 장치들은, 추출 증류 및 용매 회수 컬럼을 포함하는 제1 추출 증류 시스템, 황 제거 시스템을 포함하는 불순물 제거 시스템, 색상 제거 시스템, 아세틸렌 수소화 시스템, 증류 컬럼, 제2 추출 증류 시스템, 및 최소한 하나의 증류 컬럼, 및 용기 및 증류 컬럼을 포함하는 용매 재생 시스템으로 구성된다.
다른 다양한 실시형태들에서, 재순환 스트림에서 CPD를 농축시키고, 고 가치 반응성 단량체 및 디올레핀을 피페릴렌 스트림으로 회수하는 방법, 및 DCPD 스트림의 가치를 증가시키거나 이소프렌을 회수하는 융통성이 개시된다.
상기는, 후속되는 상세한 설명이 보다 잘 이해될 수 있도록, 본 개시내용의 특징을 보다 광범위하게 나타낸 것이다. 본 개시내용의 부가적인 특징 및 이점은 이하에 기술될 것이며, 이는 청구항의 주제를 형성한다.
이제, 본 개시내용 및 이의 이점을 보다 완벽하게 이해하기 위해, 개시내용의 구체적인 실시형태를 기술하는 첨부 도면과 함께 하기의 상세한 설명을 참조하며, 여기서:
도 1은 예시적인 탄화수소 수지 공급 원료 등급 DCPD 및 피페릴렌 생산 시스템을 도시한 것이고;
도 2는 이소프렌 추출 시스템의, 탄화수소 수지 등급 피페릴렌 및 DCPD 분리 시스템에의 예시적인 커플링을 도시한 것이다.
하기의 상세한 설명에서, 본원에 개시되는 본 방법의 완벽한 이해를 제공하기 위해, 특정한 양, 크기 등과 같은 소정의 상세한 사항들이 나타나 있다. 그러나, 당업자는, 본 개시내용은 이러한 특정한 상세사항 없이 시행될 수 있음을 명백히 알 것이다. 많은 경우들에서, 이러한 고려사항 등에 관한 상세사항은, 본 개시내용을 완전히 이해하는 데 있어서 이러한 상세사항이 필요하지 않는 경우 생략되며, 관련 분야의 당업자의 능력 내에 있다.
일반적으로 도면을 참조로, 예시내용은 본 개시내용의 특정 실시형태를 기술하는 것을 목적으로 하며 이를 제한하려는 것이 아님을 이해해야 할 것이다. 도면은 본질적으로 척도대로 도시되지 않는다.
본원에 사용되는 용어들 대부분은 당업자에게 인지가능할 것이지만, 배제적으로 정의되지 않는 경우, 용어는 당업자에게 현재 허용되는 의미를 채택하는 것으로 이해되어야 한다.
본원에서 사용된 바와 같이, "라피네이트"는 예를 들어, 경질 탄화수소를 지칭하며; 본원에서 사용된 바와 같이, "이량체"는 CPD의 이량체인 DCPD를 지칭하며, 본원에서 사용된 바와 같이, "공이량체"는 CPD-이소프렌, CPD-피페릴렌 및 CPD- 메틸 사이클로펜타다이엔, 및 CPD, 이소프렌, 피페릴렌 및/또는 메틸 사이클로펜타다이엔 중 3개 또는 4개 분자의 다양한 조합을 함유하는 연관된 삼량체, 사량체 분자를 지칭한다.
에틸렌 및/또는 프로필렌의 생산을 위한 LPG, 나프타, 디젤 및 중질물과 같은 석유의 액체 분획의 스트림의 존재 하에 열 분해 시, 열분해 가솔린이라 지칭되는 탄화수소 액체 분획이 생산된다. 이 열분해 가솔린은 탄소수 4 내지 탄소수 10 초과의 탄화수소 성분으로 구성된다. 이들 중, 모노올레핀 및 디올레핀, 예컨대 사이클로펜타다이엔(CPD), 메틸 사이클로펜타디엔, cis 및/또는 trans 1,3 펜타다이엔(Pips), 이소프렌, 2-메틸부텐-1, 2-메틸-부텐-2, 사이클로펜탄 및 탄소수 5의 유사한 탄화수소 분자가 본 분야에 중요하다. 이들 화합물은 매우 다양한 산업들에 사용되는 탄화수소 수지의 제조에 사용된다. 이소프렌은 주로 고무 및 소정의 블록 공중합체의 제조에 사용된다.
다양한 실시형태들에서, 특정한 촉매적 및 열적 탄화수소 수지의 제조에 필요한 단일 성분 또는 성분들로 구성된 스트림을 수득하기 위한 장치들이 개시된다. 장치들은 증류 컬럼, 2개의 이량체 반응기 시스템의 최소 시퀀스로 구성되며, 각각의 시스템은 평행 배열에 1개 초과의 이량체 드럼, 이량체 시스템 앞에 열 교환기, 증류 컬럼, 그 뒤에 이량체 시스템 및 최소한 하나의 증류 컬럼을 가진다. 장치들은 연속적으로 작동된다.
본 발명의 일 실시형태는, 탄화수소 수지 생산을 위해 소정의 전구체를 회수하는 것과 동시에, 이량체화 반응기의 특정 배열을 적용하는 시스템 및 DCPD의 생산을 증강시키는 작동 조건을 사용하는, DCPD 및 피페릴렌 및 이소프렌의 생산 공정에 관한 것이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 공정은 C5 공급물로부터 이소펜탄을 제거하기 위해, 이소펜탄제거기(deisopentanizer)(경질물 제거 컬럼)를 적용한다. 회수된 이소펜탄은 공정의 나머지로부터 경질물 분획에서 분리된다. 잔류 C5 공급물은 DCPD의 생산 증강에 최적화된 조건을 가진 이량체화 시스템을 통과한다. 이량체화된 혼합물은, 미정제 이소프렌이 오버헤드 추출되는 C5 스플리터 컬럼을 통과한다. C5 스플리터 컬럼으로부터의 하부 생산물은 제2 이량체화 시스템을 통과한 다음, Pips 컬럼을 통과하고, 여기서, Pips가 추출된다. Pips 컬럼의 하부 분획은 DCPD 컬럼을 통과하고, 여기서, DCPD가 추출된다. 부가적으로, C5 스플리터 컬럼 조건은 Pips 추출에서, 탄화수소 수지 생산에서 중요한 단량체로서 작용하는 2-메틸 부텐-2(2MB2)을 증가량으로 회수하도록 최적화된다.
미정제 이소프렌 분획은 후속해서 분획화 공정을 받으며, 이 공정은 제1 EDC/SRC 시스템과 제2 EDC/SRC 시스템 사이에 존재하는 원료 이소프렌 분획화 시스템 및 불순물 제거 시스템을 가진 2단계 추출 증류 컬럼/용매 회수 컬럼(EDC/SRC) 시스템을 포함한다.
장치들의 다양한 실시형태들에서, 이량체 시스템은 온도 조절용 교환기를 포함하거나 포함하지 않는 오버헤드 벤트 조절을 가진 용기, 또는 쉘 사이드에 증기화 매질을 가진 등온 열 교환기, 또는 온도 조절 및 혼합용 순환 펌프를 가진 탱크, 또는 교반기 또는 상기 중 임의의 2개의 조합을 가진 스피어(sphere)로 구성된다. 이소프렌의 이량체화로의 손실을 최소화하고 DCPD 수율을 최대화하는 것에 중점을 두는 본 발명과 달리, 2개 또는 3개의 평행한 이량체 드럼으로 구성된 세트는, DCPD 수율과 더불어 CPD-이소프렌 CPD-Pips 공이량체 및 이소프렌 자가이량체의 양을 변형 및 조절하기 위해, 적절한 조절 및 우회 기작으로 순차적으로 배열된다.
다양한 실시형태들에서, 이량체 드럼은 액체상에 시스템을 유지시키기 위해 일정한 압력에서 60℃ 내지 130℃에서 작동된다. 전형적인 이량체 드럼과는 달리, 이소프렌의 공이량체 및 자가이량체로의 변환은, CPD의 가능한 한 동역학적으로 최대 변환을 달성하고 이소프렌의 중질물로의 손실을 최소화하는 것과 동시에, 열적 탄화수소 수지 전구체의 필요한 양을 얻도록 조절된다.
다양한 실시형태들에서, 장치들은 cis/trans 펜타디엔, 및 C10 이량체 및 C11 이량체 및 공이량체를 이소프렌 스트림으로부터 분리하기 위해, 이량체 드럼의 다운스트림에 증류 컬럼 "C5 스플리터"를 더 포함한다. 본 발명의 초점은, 이소프렌은 CPD로부터 시작하는 모든 고 비점 성분들을 포함하지 않으며 자본 및 에너지 소모가 최소가 되도록 이 컬럼을 설계하는 것이다. 이전의 설계들의 단점은, 피페릴렌 스트림이 소정의 주요 단량체 및 디올레핀(예, 사이클로펜탄, 2-메틸부텐-1,2-메틸부텐-2 및 탄화수소 수지의 제조에 매우 중요한 유사한 반응성 화학종 또는 전구체)를 포함하지 않게 되는 것이다. 나아가, 이들 성분 중 일부는 미정제 이소프렌 스트림과 함께 C5 스플리터의 상부로부터 진행되며, 이소프렌 추출 시스템 내의 랜드(land) 요건과 더불어 에너지 및 자본 비용을 증가시킨다. 나아가, 이들 성분은 이들의 상대적인 반응성 경향으로 인해 이소프렌 추출 섹션에서 작동적인 문제 및 금속적인(metallurgical) 문제를 야기할 수 있다. 본 발명에서, C5 스플리터는 전형적으로, 최소 75 내지 85의 이론학적 단계를 제공하는 트레이(tray) 또는 패킹(packing)으로 구성된다. 본 시스템의 작동 압력은, 오버헤드 온도가 55℃ 내지 70℃에서 유지되며 단지 공기 냉각만을 필요로 하는 방식으로 설정된다. 공급 위치 및 작동은, 이소프렌을 제외한, 이소프렌보다 비점이 높은 주요 모노올레핀 및 디올레핀 모두가 증류 컬럼의 하부에서 회수되고, 이소프렌 및 비점이 더 낮거나 유사한 성분들이 상부에서 회수되는 방식으로 설정된다. 이소프렌의 하부로의 슬립(slip)은, 피페릴렌 스트림이 수지 제조에 필요한 이소프렌 함량을 충족하는 방식으로 조절되며, 이 함량은 전형적으로, 제조될 C5 탄화수소 수지의 유형에 따라 0.02 중량% 내지 2 중량% 범위이다.
다양한 실시형태들에서, 장치 C5 스플리터 뒤에는, 이량체 드럼이 존재하며, 이는 전형적으로 80℃ 내지 130℃ 범위의 온도에서 작동되며, 모든 비변환 CPD를 DCPD 및 이소프렌과의 공이량체로 이량체화한다. 이량체 드럼은, Pips 스트림이 CPD 및 이소프렌에 대한 규격을 충족하며, 동시에 중요한 공이량체 탄화수소 수지 전구체 성분을 DCPD 스트림에 제공하도록, 작동된다.
다양한 실시형태들에서, 상기 이량체 드럼 뒤에는, 진공 및 130℃ 이하의 온도에서 증류 컬럼의 최고 지점에서 작동되는 최소 하나의 증류 컬럼 및 최대 2개의 증류 컬럼이 존재하여, 촉매적 C5 탄화수소 수지 공급물 및 열적 탄화수소 수지 공급물 품질을 각각 충족하는 Pips and DCPD 스트림이 수득된다. Pips 스트림은 제1 증류 컬럼의 오버헤드로부터 생산물로서 취해지며, DCPD 스트림은 제2 증류 컬럼으로부터 부산물 또는 하부 생산물로서 취해진다.
다양한 실시형태들에서, Pips/DCPD 스플리터 유래의 Pips 스트림은, 탄화수소 수지 공정에 유해한 바이설파이드 및 옥시게네이트(oxygenate)를 제거하기 위해 황 제거 및 수세(water wash)를 받는다. 나아가, Pips 스트림은 옥시게네이트 제거 시스템의 일부로서 또는 별도로 수분 제거를 위한 건조처리를 받을 수 있거나 받지 않을 수 있다.
도 2는, 중합체 등급 이소프렌을 생산하며 이와 동시에 탄화수소 수지 등급 DCPD 및 C5 탄화수소 수지 공급 원료를 생산하며, 이로써 열분해 가솔린의 C5 분획에 존재하는 C5 올레핀 및 디올레핀의 순 가치(net value)를 증가시키기 위한, 상기 및 도 1에 기술된 바와 같이 C5 분리 유닛과 이소프렌 추출 유닛의 커플링을 예시한 것이다.
다양한 실시형태들에서, 이소프렌 추출 유닛으로부터의 재순환 스트림 및 이량체의 배열은 CPD 스트림을 농축시키고 최소 재순환 라인으로 CPD를 DCPD로 변환하기 위한 독특한 기회 및 융통성을 제공하며, 또한 탄화수소 수지 공급 원료를 통하거나 중합체 등급 이소프렌을 통해 이소프렌에 대한 최대값을 수득하기 위한 융통성을 제공한다. 현재 기술은 일련의, 1개 초과의 재순환 스트림, 및 경질물 및 농축된 이소프렌을 함유하는 중질물 성분 스트림의 5개 이하의 재순환 스트림을 포함하며, 따라서, 순 자본 및 에너지 비용을 증가시킨다. 본 혁신은 재순환 스트림을 최대 2로 최소화하며, 따라서, 자본 및 에너지 비용을 감소시킨다.
다양한 실시형태들에서, 이소프렌 추출 시스템은 2개의 추출 증류 컬럼, 2개의 용매 회수 컬럼, 하나의 원료 이소프렌 분획화기 및 하나의 이소프렌 정제 컬럼 및 황 제거 유닛, 옥시게네이트 제거 유닛 및 아세틸렌 제거 유닛으로 구성된다.
다양한 실시형태들에서, 이소프렌 추출 시스템의 배열(2개의 추출 시스템 사이에 위치한 불순물 제거 시스템을 포함하는 2단계 추출 증류를 포함함)은 C5 스플리터로부터 이소프렌 섹션으로 손실되는 CPD를 농축시키기 위해 융통성을 제공하며, 이러한 CPD는 DCPD 수율 및 양을 최대화하기 위해, 이량체 시스템에 다시 재순환된다. 이러한 특징은 전형적인 시스템과 비교하여 재순환 루프의 수를 최소화한다. 나아가, 이량체 시스템에서 달성되는 CPD 변환은 또한, 전형적인 시스템과는 달리, 보다 높은 CPD 농도로 인해 증가한다. 불순물 제거 시스템은 이의 위치로 인해 작으며, 독특한 황, 알카인 및 옥시게네이트의 제거를 달성한다.
다양한 실시형태들에서, 상기 특징은 또한, 전형적인 설계와 비교하여 제2 단게 추출 증류 크기의 크기를 감소시키며, 정제 증류 컬럼의 수를 1개 또는 0개로 감소시키고, 중합체 등급 이소프렌이 최소의 자본 및 작동 비용으로 달성된다.
다양한 실시형태들에서, 경질물 제거 컬럼의 하부는 또한, CPD의 DCPD로의 이량체화가 조절되는 방식으로 설계되며, 이는 즉, 이량체 드럼의 수를 감소시키고, 현재의 기술에서 형성되는 원하지 않는 삼량체 및 중질물의 양을 감소시킨다.
표 1은 청구 발병의 방법에 의해 수득될 수 있는 성분의 다양한 분획들을 예시한 것이다. 예를 들어, M12 스트림은 주로 이소프렌만 함유하며, M6 분획은 주로 DCPD를 함유한다. 청구 발명의 방법은 이러한 점에서 유리하다.
상기 상세한 설명으로부터, 당업자는 본 개시내용의 필수적인 특징들을 쉽게 알 수 있으며, 이의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서, 다양한 용도 및 조건에 맞게 본 개시내용을 적응시키기 위한 다양한 변화 및 변형들을 수행할 수 있다. 본원에 기술되는 실시형태는 단지 예시를 위한 것이며, 하기의 청구항에서 정의되는 본 개시내용의 범위를 제한하려는 것이 아니어야 한다.
Figure pct00001

Claims (7)

  1. C5 공급물로부터 디사이클로펜타디엔(DCPD), 피페릴렌 및 이소프렌을 분리하는 방법으로서,
    C5 공급물을 경질물(light) 제거 컬럼에 공급하는 단계;
    경질물 분획 내 C5 공급물로부터 이소펜탄을 분리하는 단계;
    경질물 제거 컬럼으로부터 중질물(heavy) 분획 내 잔류 C5 공급물을 제거하는 단계;
    잔류 C5 공급물을 제1 이량체화 시스템에 통과시켜, DCPD를 함유하는 이량체화된 혼합물을 형성하는 단계;
    이량체화된 혼합물을 C5 스플리터(splitter) 컬럼에 통과시키는 단계;
    경질물 분획 내 C5 스플리터 컬럼으로부터 이소프렌을 추출하는 단계;
    DCPD 및 피페릴렌을 함유하는 C5 스플리터 컬럼으로부터 중질물 분획을 수집하는 단계;
    중질물 분획을 C5 스플리터 컬럼으로부터 제2 이량체화 시스템으로 통과시키는 단계;
    분획을 제2 이량체화 시스템으로부터 피페릴렌 추출 컬럼으로 통과시켜, 피페릴렌을 추출하는 단계; 및
    중질물 하부(bottom) 분획을 피페릴렌 추출 컬럼으로부터 DCPD 추출 컬럼으로 통과시켜, DCPD를 추출하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    C5 스플리터는 최소 75 내지 85의 이론학적 단계를 제공하는, 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    C5 스플리터 컬럼에서의 공정은 55℃ 내지 70℃의 온도 범위에서 수행되는, 방법
  4. 제1항에 있어서,
    제2 이량체화 시스템은 80℃ 내지 130℃의 온도에서 작동되는, 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    추출된 이소프렌을 이소프렌 추출 유닛에 통과시켜, 중합체 등급 이소프렌을 생산하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  6. 디사이클로펜타디엔(DCPD), 피페릴렌 및 이소프렌을 C5 공급물로부터 분리하는 장치로서,
    제1 추출 증류 컬럼;
    제1 추출 증류 시스템에 연결된 제1 이량체화 시스템;
    제1 이량체화 시스템에 연결된 제2 추출 증류 컬럼;
    제2 추출 증류 컬럼에 연결된 제2 이량체화 시스템; 및
    제2 이량체화 시스템에 연결된 하나 이상의 부가적인 추출 증류 컬럼을 포함하는, 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    이소프렌 추출 시스템에 연결된, 장치.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6549321B2 (ja) * 2015-11-04 2019-07-24 エクソンモービル ケミカル パテンツ インコーポレイテッド シクロペンタジエン及び／又はジシクロペンタジエンを製造する方法及びシステム
EP3390327B1 (en) 2015-12-14 2021-10-13 SABIC Global Technologies B.V. Methods and systems for recovering dicyclopentadiene from pygas
WO2018163828A1 (ja) * 2017-03-08 2018-09-13 日本ゼオン株式会社 炭化水素の製造方法および製造装置
US11739034B2 (en) 2019-09-11 2023-08-29 Sabic Global Technologies B.V. Recovery of isoprene and CPD from a pygas stream

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6210025A (ja) * 1985-07-08 1987-01-19 Nippon Zeon Co Ltd 高純度ジシクロペンタジエンの製造方法
KR20030028414A (ko) * 2001-09-29 2003-04-08 차이나 페트로리움 앤드 케미컬 코포레이션 페트롤륨 크래킹 공정에서 얻은 ｃ5 커트의 분리 방법
KR100494022B1 (ko) * 2000-10-30 2005-06-10 삼성토탈 주식회사 고순도 디시클로펜타디엔의 제조방법
CN102516010A (zh) * 2011-11-25 2012-06-27 大庆华科股份有限公司 用于分离石油裂解乙烯副产碳五馏分中的双烯烃组分的方法及设备
WO2012133732A1 (ja) * 2011-03-31 2012-10-04 日本ゼオン株式会社 炭化水素原料の製造方法

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2436149A (en) * 1945-12-29 1948-02-17 Standard Oil Dev Co Extraction of a diolefin
US2582920A (en) * 1947-11-07 1952-01-15 Pittsburgh Plate Glass Co High purity dicyclopentadiene
US3097249A (en) * 1960-06-13 1963-07-09 Ici Ltd Process for separating hydrocarbon mixtures
US3196188A (en) * 1961-11-28 1965-07-20 Union Carbide Corp Cyclopentadiene dimerization process
GB1093413A (en) * 1964-11-06 1967-11-29 Internat Synthetic Rubber Comp Separation of hydrocarbons
US3510405A (en) * 1967-11-11 1970-05-05 Nippon Zeon Co Isoprene purification process
US3557239A (en) * 1969-12-31 1971-01-19 Monsanto Co Treatment of isoprene streams
AU468106B2 (en) * 1970-12-29 1976-01-08 Snamprogetti S.P.A. Process forthe recovery of isophrene from mixtures containing thesame
BE787944A (fr) * 1971-08-26 1973-02-26 Shell Int Research Procede de recuperation d'isoprene
US4081332A (en) * 1976-08-27 1978-03-28 The B. F. Goodrich Company Extractive distillation of C5 hydrocarbons using acetonitrile and additives
JPS6021125B2 (ja) * 1976-12-20 1985-05-25 ジェイエスアール株式会社 イソプレンの精製法
US5401891A (en) * 1993-12-17 1995-03-28 Exxon Chemical Patents Inc. Production of polymerization grade dicyclopentadiene
US6258989B1 (en) * 1999-09-30 2001-07-10 Phillips Petroleum Company Hydrocarbon upgrading process
CN1162380C (zh) * 2001-10-12 2004-08-18 中国石油化工股份有限公司 一种裂解碳五馏分的分离方法
RU2243960C2 (ru) * 2002-07-29 2005-01-10 Дядюрин Александр Павлович Способ разделения фракций углеводородов с5
CN100999434A (zh) * 2006-01-11 2007-07-18 北京化工大学 乙腈溶剂法的碳五馏分分离与综合利用
US8066868B1 (en) * 2006-12-20 2011-11-29 Uop Llc Fluid catalytic cracking to produce and recover light olefins
CN101244976B (zh) * 2007-02-15 2011-05-04 中国石油化工股份有限公司 一种制取聚合级异戊二烯的方法
CN101244973B (zh) * 2007-02-15 2010-05-19 中国石油化工股份有限公司 脱除高纯度异戊二烯中炔烃的方法
CN100593530C (zh) * 2007-07-19 2010-03-10 中国石油化工集团公司 石油裂解碳五馏分中双烯烃的分离方法
CN101100412B (zh) * 2007-07-19 2011-03-23 中国石油化工集团公司 后热二聚分离碳五双烯烃的方法
CN101450886A (zh) * 2007-12-07 2009-06-10 中国石油化工股份有限公司 一种由碳五馏分生产双环戊二烯的方法
CN101508621A (zh) * 2008-02-15 2009-08-19 中国石油化工股份有限公司 分离裂解碳五馏分中二烯烃的方法
CN101544533B (zh) * 2009-05-06 2012-11-21 南京工业大学 用后脱炔烃工艺脱除裂解碳五馏分中的炔烃的方法
CN101665400B (zh) * 2009-09-22 2012-05-23 宁波金海德旗化工有限公司 一种两次蒸出异戊二烯的碳五双烯烃预分离方法
US20110178349A1 (en) * 2010-01-20 2011-07-21 Anzick Robert Kenneth Method of treating a hydrocarbon stream comprising cyclopentadiene and one or more diolefins

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6210025A (ja) * 1985-07-08 1987-01-19 Nippon Zeon Co Ltd 高純度ジシクロペンタジエンの製造方法
KR100494022B1 (ko) * 2000-10-30 2005-06-10 삼성토탈 주식회사 고순도 디시클로펜타디엔의 제조방법
KR20030028414A (ko) * 2001-09-29 2003-04-08 차이나 페트로리움 앤드 케미컬 코포레이션 페트롤륨 크래킹 공정에서 얻은 ｃ5 커트의 분리 방법
WO2012133732A1 (ja) * 2011-03-31 2012-10-04 日本ゼオン株式会社 炭化水素原料の製造方法
CN102516010A (zh) * 2011-11-25 2012-06-27 大庆华科股份有限公司 用于分离石油裂解乙烯副产碳五馏分中的双烯烃组分的方法及设备

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