KR20180100612A - 경질 파라핀을 이성질체화하기 위한 플랫포밍법의 사용 - Google Patents

경질 파라핀을 이성질체화하기 위한 플랫포밍법의 사용 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는, 나프타 공급원료로부터 크래킹 유닛 및 개질 유닛으로의 공급을 향상시키기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 경질 나프타 공급물 및 중질 나프타 공급물을 생성하기 위한 분리 유닛의 사용을 포함한다. 상기 방법은 경질 나프타 공급물을 노말 탄화수소를 포함하는 경질 나프타 공급물 및 비노말 탄화수소를 포함하는 경질 나프타 공급물로 분리하는 단계를 추가로 포함한다. 노말 탄화수소를 포함하는 경질 나프타 공급물을 크래킹 유닛으로 이송하고 중질 나프타 공급물을 개질 유닛으로 이송한다.

Description

경질 파라핀을 이성질체화하기 위한 플랫포밍법의 사용
우선권 선언
본 출원은 2016년 5월 11일자 출원된 미국 특허출원 제62/334,891호의 우선권을 주장하며 이의 내용은 본원에 그 전체가 참고로 인용된다.
기술분야
본 발명은 나프타 공급 스트림으로부터 경질 올레핀을 제조하고 개질기로부터 아로마틱스를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 경질 올레핀의 수율을 증가시키는 개선된 방법에 관한 것이다.
분자당 2개 또는 3개의 원자를 갖는 경질 올레핀 탄화수소인, 에틸렌 및 프로필렌은, 각각, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌과 같은 다른 유용한 물질의 제조에서의 용도에 있어 중요한 화학 물질이다. 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌은 오늘날 사용되는 발견된 가장 흔한 플라스틱 중 둘이며 재료 제작으로서 및 포장용 재료로서 양쪽 모두에 대한 광범위한 용도를 가진다. 에틸렌 및 프로필렌에 대한 다른 용도는 염화비닐, 산화에틸렌, 에틸벤젠 및 알코올의 제조를 포함한다. 탄화수소의 증기 크래킹 또는 열분해는 본질적으로 에틸렌 및 프로필렌의 모든 것을 제조한다. 경질 올레핀 제조를 위한 공급원료로서 사용되는 탄화수소는 천연 가스, 석유 액체, 나프타, 및 석탄을 포함하는 탄소계 물질, 재활용 플라스틱 또는 임의의 유기 물질을 포함한다.
에틸렌 플랜트는 반응 및 기체 회수 시스템의 매우 복잡한 조합이다. 공급원료는 열분해 반응기 유출 기체 혼합물을 제조하기에 효과적인 열 조건에서 증기 존재 하에 크래킹 구역으로 충전된다. 열분해 반응기 유출 기체 혼합물은 일련의 극저온(cryogenic) 및 기존 분별 단계를 통해 안정화되고 정제된 성분들로 분리된다. 99.5% 초과 에틸렌 순도를 갖는 에틸렌 생성물을 회수하기 위한 극저온 및 기존 분별 단계 둘 모두를 포함하는 에틸렌 플랜트의 통상적인 에틸렌 분리 구획은, 제목이 "Better Ethylene Separation Unit"인 V. Kaiser 및 M. Picciotti에 의한 문헌에 기재되어 있다. 상기 문헌은 문헌[Hydrocarbon Processing Magazine, November 1988, pages 57-61]에 나타나 있으며, 본원에 참고로 인용된다.
올레핀의 불균화 또는 복분해에 의한, 더 많은 에틸렌 및 프로필렌을 제조하기 위해 제올라이트 크래킹 공정으로부터의 에틸렌 제조의 생성물의 비율의 전환을 증가시키기 위한 방법이 공지되어 있다. 이러한 공정은 US 5,026,935 및 US 5,026,936에 개시되어 있고 여기서 복분해 반응 단계는 C4 및 보다 중질인 분자의 복분해에 의해 더 많은 에틸렌 및 프로필렌을 제조하도록 접촉 크래킹 단계와의 조합으로 사용된다. 접촉 크래킹 단계는 분자당 4개 이상의 탄소 원자를 갖는 탄화수소 스트림을 전환하기 위해 제올라이트 촉매를 사용하여 분자당 더 적은 수의 탄소 원자를 갖는 올레핀을 제조한다. 제올라이트 촉매로의 탄화수소 공급스트림은 통상적으로 분자당 4개 이상의 탄소 원자를 갖는 파라핀 40 중량% 내지 95 중량% 및 분자당 4개 이상의 탄소 원자를 갖는 올레핀 5 중량% 내지 60 중량%의 혼합물을 함유한다. US 5,043,522에서, 이러한 제올라이트 크래킹 공정에 대한 바람직한 촉매는 산 제올라이트임이 개시되어 있고, 예시는 몇 가지의 ZSM형 제올라이트 또는 붕규산염을 포함한다. ZSM형 제올라이트 중에서, ZSM-5가 바람직하다. 에틸렌 및 프로필렌을 제조하기 위한 크래킹 공정에서 사용될 수 있는 물질을 함유하는 다른 제올라이트가 제올라이트 A, 제올라이트 X, 제올라이트 Y, 제올라이트 ZK-5, 제올라이트 ZK-4, 합성 모데나이트, 탈알루미늄화(dealuminized) 모데나이트, 및 또한 캐버자이트, 포자사이트, 모데나이트 등을 비롯한 천연 발생 제올라이트를 포함한다는 것이 개시되어 있다. 제올라이트에 존재하는 알칼리 금속을 교체하도록 이온 교환된 제올라이트가 바람직하다. 바람직한 양이온 교환 양이온은 수소, 암모늄, 희토 금속 및 이들의 혼합물이다.
유럽 특허 제109,059B1호에서는, 공급스트림을 400℃ 내지 600℃의 온도에서 300 이하의 실리카 대 알루미나 원자비를 갖는 ZSM-5 또는 ZSM-11 제올라이트와 접촉시키는 것에 의한, 분자당 4개 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 올레핀을 포함하는 공급스트림의 프로필렌으로의 전환을 위한 방법이 개시된다. ZSM-5 또는 ZSM-11 제올라이트는 수소 또는 암모늄 양이온으로 교환된다. 참조문헌은 또한, 프로필렌으로의 전환이 분자당 4개 미만의 탄소 원자를 갖는 임의의 올레핀의 재순환으로 인해 향상되지만, 반응하지 않은 파라핀은 재순환 스트림에 축적되는 경향이 있음을 개시한다. 참조문헌은, 4개의 탄소 원자를 갖는 올레핀이 올리고머화되어 기존 분별에 의해 C4 올레핀으로부터 분리하기 어려운 부탄 및 특히 이소부탄과 같은 파라핀의 제거를 용이하게 하는 추가 올리고머화 단계를 제공한다. 관련된 유럽 특허 109060B1에서, 부텐의 프로필렌으로의 전환을 위한 공정이 개시되어 있다. 공정은 부텐을 실리칼라이트, 보라라이트, 크로모실리케이트 및 실리카 대 알루미나의 몰비가 350 이상인 제올라이트 ZSM-5 및 ZSM-11로 이루어진 군으로부터 선택되는 제올라이트 화합물과 접촉시키는 단계를 포함한다. 전환은 500℃ 내지 600℃의 온도 및 순수한 제올라이트 화합물 1 kg당 5~200 kg/hr의 공간속도에서 수행된다. 유럽 특허 제109060B1호에서는 크롬, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬 및 바륨으로 이루어진 군으로부터 선택되는 변형(modifying) 원소를 이용하는 이온 교환되거나, 침지되거나, 또는 공침된 형태의 실리칼라이트-1의 용도가 개시된다.
일반적으로, 상업용 에틸렌 플랜트에서 제조되는 분자당 6개 이상의 탄소 원자를 갖는 보다 중질인 올레핀은 방향족 탄화수소의 제조에 유용하다. 올레핀 생성물의 일부는 분자당 4개의 탄소를 갖는 올레핀을 포함한다. 상기 일부는 모노-올레핀 및 디-올레핀 둘 모두 및 일부 파라핀을 포함하고, 이는 부탄 및 이소-부탄을 포함한다. 분자당 4개의 탄소 원자를 갖는 부분은 일반적으로 덜 가치있으며 모노-올레핀으로부터 디-올레핀을 분리하는 상당한 가공을 필요로 하기 때문에, 공정은 에틸렌 플랜트 생성물의 상기 부분의 이용을 개선하고 에틸렌 및 프로필렌의 전체 수율을 증진시키려 노력한다.
나프타 크래킹에서, 높은 전환율을 유지하면서, 에틸렌 및 프로필렌에 대한 높은 선택도를 얻는 것은 어렵다. 따라서 이를 달성하는 촉매 및 방법에서의 개선이 요망된다.
본 발명은 경질 올레핀의 수율을 향상시키는 방법을 제공한다.
본 발명의 제1 실시양태는, 향상된 나프타 크래킹 및 개질을 위한 방법으로서, 나프타 공급스트림을 나프타 스플리터로 이송하여 경질 나프타 및 중질 나프타를 생성하는 단계; 경질 나프타를 분리 유닛으로 이송하여 노말 탄화수소를 포함하는 추출물 스트림 및 비노말 탄화수소를 포함하는 라피네이트 스트림을 생성하는 단계; 중질 나프타를 개질 유닛으로 이송하여 아로마틱스, 나프텐 및 파라핀을 포함하는 개질된 유출물을 생성하는 단계; 및 추출물 스트림을 크래킹 유닛으로 이송하여 경질 올레핀 스트림을 생성하는 단계를 포함하는 방법이다. 본 발명의 한 실시양태는, 분리 유닛이 흡착-분리 유닛인, 본 문단의 제1 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 경질 나프타가 n-C6, 메틸시클로펜탄 및 보다 경질의 탄화수소를 포함하고, 중질 나프타가 C6 아로마틱스, 시클로헥산 및 C7+ 탄화수소를 포함하는 것인, 본 문단의 제1 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 경질 나프타가 iC6 및 보다 경질의 탄화수소를 포함하고, 중질 나프타가 C6 아로마틱스 및 C7+ 탄화수소를 포함하는 것인, 본 문단의 제1 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 개질된 유출물을 아로마틱스 추출 유닛으로 이송하여 아로마틱스 스트림 및 C5 및 C6 파라핀을 포함하는 아로마틱스 추출 라피네이트 스트림을 생성하는 단계를 추가로 포함하는, 본 문단의 제1 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 아로마틱스 추출 라피네이트 스트림을 크래킹 유닛으로 이송하는 단계를 추가로 포함하는, 본 문단의 제1 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 아로마틱스 스트림을 아로마틱스 콤플렉스(aromatics complex)로 이송하는 단계를 추가로 포함하는, 본 문단의 제1 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 흡착 분리 유닛이 공급물 중 가장 경질인 성분보다 낮은 비점을 갖는 경질 탈착제를 사용하는 것인, 본 문단의 제1 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 경질 탈착제가 노말 부탄, 노말 펜탄, 프로판 또는 에탄인, 본 문단의 제1 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 흡착 분리 유닛이 공급물 중 가장 중질인 성분보다 높은 비점을 갖는 중질 탈착제를 사용하는 것인, 본 문단의 제1 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 중질 탈착제가 노말 헵탄, 노말 옥탄, 노말 노난, 노말 데칸, 노말 운데칸 또는 노말 도데칸인, 본 문단의 제1 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 라피네이트 스트림을 개질 유닛으로 이송하는 단계를 추가로 포함하는, 본 문단의 제1 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 라피네이트 스트림 중 일부 또는 전부를 제2 분별 컬럼으로 이송하여 iC5 및 iC6을 포함하는 제2 오버헤드 스트림 및 메틸 시클로펜탄, 시클로헥산 및 벤젠을 포함하는 제2 바닥부 스트림을 생성하는 단계를 추가로 포함하는, 본 문단의 제1 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 라피네이트 스트림을 제2 분별 컬럼으로 이송하여 iC5, iC6, 메틸 시클로펜탄, 시클로헥산 및 벤젠을 포함하는 제2 오버헤드 스트림 및 시클로헥산 및 벤젠을 포함하는 제2 바닥부 스트림을 생성하는 단계를 추가로 포함하는, 본 문단의 제1 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다.
본 발명의 제2 실시양태는, 향상된 나프타 유래 경질 올레핀 수율을 위한 방법으로서, 나프타 공급스트림을 나프타 스플리터로 이송하여 C6 및 보다 경질의 탄화수소를 포함하는 경질 나프타 및 중질 나프타를 생성하는 단계; 경질 나프타를 흡착 분리 유닛으로 이송하여 노말 탄화수소를 포함하는 추출물 스트림 및 비노말 탄화수소를 포함하는 라피네이트 스트림을 생성하는 단계; 중질 나프타를 개질 유닛으로 이송하여 아로마틱스를 포함하는 개질된 유출물을 생성하는 단계; 추출물 스트림을 크래킹 유닛으로 이송하여 경질 올레핀 스트림을 생성하는 단계; 및 중질 나프타를 개질 유닛으로 이송하여 아로마틱스를 포함하는 개질유 스트림을 생성하는 단계를 포함하는 방법이다. 본 발명의 한 실시양태는, 아로마틱스 스트림을 아로마틱스 추출 유닛으로 이송하여 아로마틱스 스트림 및 추출 라피네이트를 생성하는 단계를 추가로 포함하는, 본 문단의 제2 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 라피네이트 스트림을 개질 유닛으로 이송하는 단계를 추가로 포함하는, 본 문단의 제2 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 라피네이트 스트림을 분별 유닛으로 이송하여 5개 및 6개 탄소를 갖는 이소파라핀을 포함하는 오버헤드 스트림 및 메틸 시클로펜탄, 시클로헥산 및 벤젠을 포함하는 바닥부 스트림을 생성하는 단계를 추가로 포함하는, 본 문단의 제2 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 바닥부 스트림을 개질 유닛으로 이송하는 단계를 추가로 포함하는, 본 문단의 제2 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 오버헤드 스트림을 가솔린 블렌딩 스톡으로 또는 개질기로 이송하는 단계를 추가로 포함하는, 본 문단의 제2 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 흡착 분리 유닛이 경질 탈착제를 사용하는 것인, 본 문단의 제2 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 분별 유닛이 바닥부 스트림, 가솔린 블렌딩 스톡으로의 이송을 위한 측부 인출 스트림 및 가솔린 블렌딩 스톡의 리드 증기 압력에 대한 조절을 제공하기 위한 오버헤드 스트림을 생성하는 것인, 본 문단의 제2 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다.
본 발명의 다른 목적, 장점 및 응용분야는 하기의 상세한 설명 및 도면으로부터 당업자에게 명백해질 것이다.
도 1은 크래킹 유닛 및 개질 유닛으로의 공급물의 질을 향상시키는 방법의 다이어그램이다.
본 발명은 정제소의 작동에서 유연성을 향상시키고, 정제기가 최소한의 추가 장비를 이용하여 생성물을 용이하게 시프팅할 수 있게 하는 방법에 관한 것이다. 신규한 및 기존의 장비의 작동은 마켓이 시프팅함에 따라 보다 높은 가치의 생성물을 증가시키도록 제조의 시프팅을 가능하게 한다. 마켓 시프팅은 원재료, 또는 오일의 가격, 및 아로마틱스 또는 경질 올레핀과 같은 플라스틱에 대한 전구 재료와 같은 상이한 생성물들에 대한 요구, 또는 가솔린 블렌딩 스트림의 증가된 제조를 포함한다. 나프타 공급스트림의 종래 가공은 비점 범위에 따라 구분하는 나프타 스플리터만을 사용하는 것이다. 그러나, 상이한 탄화수소들의 비점들이 상당히 겹쳐지고, 여기서 크래킹 유닛의 작동은 노말 탄화수소에 가장 효율적으로 가동되며, 개질 유닛은 보다 중질인 탄화수소 및 방향족 전구물질, 예컨대 메틸시클로헥산 및 시클로헥산에 대해 보다 효율적으로 수행된다. 또한 개질 유닛으로의 공급물로부터 노말 C5 및 C6 탄화수소를 제거하는 것이 유리하다.
본 발명은, 개질 유닛으로 이송될 바람직한 아로마틱스를 분리하면서, 크래킹 유닛으로 이송될 노말 탄화수소 함량을 증가시킬 수 있다.
나프타 콤플렉스에서, 개질 및 증기 크래킹 유닛에 대한 공급물 특성은 콤플렉스의 전체 수율 및 효율에 큰 영향을 가진다. 비슷한 비점으로 인해, 올바른 분자를 최적의 가공 유닛으로 유도하는 것이 가능하지 않으며, 이는 비효율 및 전체적인 보다 낮은 수익성을 초래한다. 하나의 구체적인 과제는, 증기 크래커에 있어 바람직한 n-헥산이 개질 유닛에 있어서 바람직한 벤젠 전구물질(메틸시클로헥산 및 시클로헥산)에 대해 매우 비슷한 비점을 가진다는 것이다.
분별만을 사용하는 대신에, 흡착 또는 일련의 분별 컬럼과 같은 또다른 기술을 사용하여 분별 유닛 전에 n-헥산을 분리하여 이것이 증기 크래커에 바로 보내질 수 있게 할 수 있다. 이러한 이유로 UOP는 LD MaxEne 공정을 개발하였다. LD MaxEne은, 이성질체화 유닛에 대한 필요를 제거하는 가솔린 블렌딩을 위해 사용될 수 있는 이소-파라핀 농후 라피네이트 스트림을 제조하는 것의 추가 장점을 가진다. 추가로, 이소-파라핀에 대한 필요는, 가솔린에서 리드 증기 압력을 통제하는 규제에 의해 부과되는 제한으로 인해 가솔린 목적에 대해 제한된다. 이는 경질 이소-파라핀, 예컨대 이소부탄 및 이소펜탄을 n-파라핀으로 전환하는 공정으로 사용함으로써 개선된다.
본 발명은 나프타 크래킹 유닛 및 개질 유닛으로의 공급물을 개선하는 방법이며, 이로써 나프타 크래킹 유닛 및 개질 유닛의 효율 및 수율을 증가시킨다. 도 1에 나타난 바와 같이, 방법은 나프타 공급스트림(8)을 나프타 스플리터(10)로 이송하여 경질 나프타(12) 및 중질 나프타(14)를 생성하는 단계를 포함한다. 경질 나프타(12)는 분리 유닛(20)으로 이송되어 추출물 스트림(22) 및 라피네이트 스트림(24)을 생성한다. 추출물 스트림(22)은 노말 탄화수소를 포함하고, 라피네이트 스트림(24)은 비노말 탄화수소를 포함한다. 중질 나프타(14)는 개질 유닛(30)으로 이송되어 아로마틱스 나프텐 및 파라핀을 포함하는 개질된 유출물 스트림(32)을 생성한다. 추출물 스트림(22)은 크래킹 유닛(40)으로 이송되어 경질 올레핀 스트림(42)을 생성할 수 있다.
방법은 개질된 유출물 스트림(32)을 아로마틱스 추출 유닛(50)으로 이송시켜 아로마틱스 스트림(52) 및 추출 라피네이트 스트림(54)을 생성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 추출 라피네이트 스트림(54)은 C5 및 C6 파라핀, 특히, 노말 C5 및 C6 파라핀을 포함한다. 아로마틱스 스트림(52)은 아로마틱스 콤플렉스(60)로 이송될 수 있다. 한 실시양태에서, 추출 라피네이트 스트림(54)은 크래킹 유닛(40)으로 이송된다. 또 다른 실시양태에서, 추출 라피네이트 스트림(54)은 흡착 분리 유닛(20)으로 이송된다. 라피네이트 스트림(54)이 분리 유닛(20)으로 이송되는 경우, 이는 먼저 수소처리되거나, 분리 유닛(20)으로 이송되기 전에 수소처리 유닛(80)으로 이송된다. 수소처리 유닛(80)은 올레핀을 수소화하거나, 아로마틱스 회수 유닛(50)으로부터 얻어지는 임의의 황의 제거를 가능하게 하도록 사용될 수 있다.
한 특정 실시양태에서, 분리 유닛(20)은 우선적으로 노말 탄화수소를 흡착하여 노말 탄화수소를 포함하는 추출물 스트림(22) 및 라피네이트 스트림(24)을 생성하기 위한 흡착제를 포함하는 흡착-분리 유닛을 포함한다.
한 실시양태에서, 경질 나프타(12)는 n-C6 및 보다 경질의 탄화수소를 포함하고, 중질 나프타(14)는 C6 아로마틱스, 시클로헥산, 및 C7+ 탄화수소를 포함한다. 나프타 스플리터(12)는 나프타 공급스트림(8)의 분리, 또는 분할(split)을 시프팅하도록 변경된 작동 조건을 가질 수 있다. 한 작동에서, 나프타 스플리터(10)는 iC6 및 보다 경질의 탄화수소를 포함하는 경질 나프타(12) 및 C6 아로마틱스 및 C7+ 탄화수소를 포함하는 중질 나프타(14)를 생성하도록 작동된다.
분리 유닛(20)이 흡착-분리 유닛인 경우, 흡착-분리 유닛은 경질 탈착제, 또는 중질 탈착제를 사용할 수 있다. 경질 탈착제에 있어서, 경질 탈착제는 흡착-분리 유닛(20)으로의 공급물 중 가장 경질인 성분보다 낮은 비점을 갖도록 선택된다. 경질 나프타 및 중질 나프타를 분할하는 나프타 공급스트림에 대하여, 탈착제는 경질 나프타 중 가장 경질인 성분보다 낮은 비점을 가진다. 경질 탈착제에 대한 바람직한 탈착제는 노말 부탄, 노말 펜탄, 프로판, 또는 에탄, 또는 심지어 경질 노말 파라핀의 혼합물을 포함한다.
중질 탈착제에 있어서, 중질 탈착제는 흡착-분리 유닛(20)으로의 경질 나프타 공급물 중 가장 중질인 성분보다 높은 비점을 갖도록 선택된다. 중질 탈착제에 대한 바람직한 탈착제는 노말 헵탄, 노말 옥탄, 노말 노난, 노말 데칸, 노말 운데칸 또는 노말 도데칸, 또는 심지어 중질 노말 파라핀의 혼합물을 포함한다.
상기 공정은 라피네이트 스트림(24)을 개질 유닛(30)으로 이송하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 라피네이트 스트림(24)이 iC4, iC5 및 iC6과 같은 보다 경질의 탄화수소를 함유할 수 있는 한편, 개질 유닛(30)은 보다 경질의 탄화수소의 일부를 노말 탄화수소로 이성질체화할 것이며, 상기 노말 탄화수소는 크래킹 유닛으로 보내질 수 있다. 경질 나프타 스트림(12)에서 노말 파라핀으로부터 경질 이소-파라핀을 분리함으로써, 크래킹 유닛으로의 공급물의 질을 향상시키고 이로써 작동 파라미터를 향상시킬 수 있다.
한 실시양태에서, 라피네이트 스트림(24)은 제2 분별 컬럼(70)으로 이송된다. 제2 분별 컬럼(70)은 제2 오버헤드 스트림(72) 및 제2 바닥부 스트림(74)을 생성하기 위한 분별 컬럼일 수 있다. 제2 분별 컬럼은 iC5 및 iC6 탄화수소를 포함하는 제2 오버헤드 스트림(72) 및 메틸 시클로펜탄, 시클로헥산 및 벤젠을 갖는 제2 바닥부 스트림을 생성하도록 작동될 수 있다.
대안적인 작동에서, 제2 분별 컬럼(70)은 메틸 시클로펜탄 및 시클로헥산과 벤젠의 일부를 제2 오버헤드 스트림(72) 내로 보내도록 작동될 수 있으며, 제2 바닥부 스트림은 바닥부 스트림(74)에 시클로헥산 및 벤젠을 포함한다. 한 실시양태에서, 제2 바닥부 스트림(74)은 개질 유닛(30)으로 이송될 수 있다.
한 대안적인 실시양태에서, 방법은 향상된 나프타 공급스트림으로부터의 경질 올레핀 수율을 위한 것이다. 나프타 공급스트림은 나프타 스플리터로 이송되어 경질 나프타 스트림 및 중질 나프타 스트림을 생성한다. 중질 나프타 스트림은 개질 유닛으로 이송되어, 아로마틱스를 포함하는 개질유 스트림을 생성한다. 경질 나프타 스트림은 흡착 분리 유닛으로 이송되어 추출물 스트림 및 라피네이트 스트림을 생성한다. 추출물 스트림은 노말 탄화수소를 포함하고 크래킹 유닛으로 이송되어 경질 올레핀을 생성한다. 크래킹 유닛은 증기 크래킹 유닛 또는 접촉 크래킹 유닛일 수 있다.
한 실시양태에서, 라피네이트 스트림은 개질 유닛으로 이송된다. 개질 유닛에서, 이소파라핀은 노말 파라핀으로 이성질체화될 수 있고, 비방향족화된(unaromatized) 파라핀은 회수되어 크래킹 유닛으로의 이송을 위해 재순환될 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 라피네이트 스트림은 분별 유닛으로 이송될 수 있다. 분별 유닛은 오버헤드 스트림, 바닥부 스트림 및 측부 인출 스트림(76)을 생성할 수 있다. 한 실시양태에서, 분별 컬럼은 분리벽 컬럼일 수 있다.
분별 유닛으로부터, 오버헤드 스트림은 5개 및 6개 탄소 원자를 갖는 이소파라핀을 포함할 수 있고, 바닥부 스트림은 메틸 시클로펜탄, 시클로헥산 및 벤젠을 포함할 수 있다. 오버헤드 스트림은 가솔린 블렌딩 스톡으로, 또는 개질기로 이송되어 이소파라핀을 노말 파라핀으로 이성질체화할 수 있다.
분별 유닛은 측부 인출 스트림의 제조를 조절하도록 작동될 수 있으며, 여기서 측부 인출 스트림은 가솔린 블렌딩 스톡으로 이송될 수 있다. 오버헤드 스트림은 리드 증기 압력에 대한 조절을 제공하도록 가솔린 블렌딩 스톡의 탄화수소 조성을 조절하는 데 사용될 수 있다.
개질 유닛 유래의 아로마틱스 스트림은 아로마틱스 추출 유닛으로 이송되어 아로마틱스 생성물 스트림 및 아로마틱스 추출 라피네이트를 생성할 수 있다. 아로마틱스 추출 라피네이트는 흡착 분리 컬럼으로 이송되어 비노말 탄화수소로부터 노말 파라핀을 분리시킬 수 있다.
본 발명이 현재 바람직한 실시양태로 고려되는 것으로 기재되어 있으나, 본 발명이 개시된 실시양태에 제한되지 않으며, 첨부된 청구범위의 범위에 포함된 다양한 변형 및 동등한 배열을 커버하도록 의도되었음이 이해되어야 한다.
구체적인 실시양태
하기 내용이 구체적인 실시양태와 연관되어 기재되어 있으나, 이러한 기재내용은 설명의 목적이며 상기의 기재내용 및 첨부된 청구범위의 범위를 제한하려는 의도가 아님이 이해될 것이다.
본 발명의 제1 실시양태는, 향상된 나프타 크래킹 및 개질을 위한 방법으로서, 나프타 공급스트림을 나프타 스플리터로 이송하여 경질 나프타 및 중질 나프타를 생성하는 단계; 경질 나프타를 분리 유닛으로 이송하여 노말 탄화수소를 포함하는 추출물 스트림 및 비노말 탄화수소를 포함하는 라피네이트 스트림을 생성하는 단계; 중질 나프타를 개질 유닛으로 이송하여 아로마틱스, 나프텐 및 파라핀을 포함하는 개질된 유출물을 생성하는 단계; 및 추출물 스트림을 크래킹 유닛으로 이송하여 경질 올레핀 스트림을 생성하는 단계를 포함하는 방법이다. 본 발명의 한 실시양태는, 분리 유닛이 흡착-분리 유닛인, 본 문단의 제1 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 경질 나프타가 n-C6 및 보다 경질의 탄화수소를 포함하고, 중질 나프타가 C6 아로마틱스, 시클로헥산 및 C7+ 탄화수소를 포함하는, 본 문단의 제1 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 경질 나프타가 iC6 및 보다 경질의 탄화수소를 포함하고, 중질 나프타가 C6 아로마틱스 및 C7+ 탄화수소를 포함하는, 본 문단의 제1 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 개질된 유출물을 아로마틱스 추출 유닛으로 이송하여 아로마틱스 스트림 및 C5 및 C6 파라핀을 포함하는 추출 라피네이트 스트림을 생성하는 단계를 추가로 포함하는, 본 문단의 제1 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 추출 라피네이트 스트림을 크래킹 유닛으로 이송하는 단계를 추가로 포함하는, 본 문단의 제1 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 아로마틱스 스트림을 아로마틱스 콤플렉스로 이송하는 단계를 추가로 포함하는, 본 문단의 제1 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 흡착 분리 유닛이 공급물 중 가장 경질인 성분보다 낮은 비점을 갖는 경질 탈착제를 사용하는 것인. 본 문단의 제1 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 경질 탈착제가 노말 부탄, 노말 펜탄, 프로판 또는 에탄인, 본 문단의 제1 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 흡착 분리 유닛이 공급물 중 가장 중질인 성분보다 높은 비점을 갖는 중질 탈착제를 사용하는 것인, 본 문단의 제1 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 중질 탈착제가 노말 헵탄, 노말 옥탄, 노말 노난, 노말 데칸, 노말 운데칸 또는 노말 도데칸인, 본 문단의 제1 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 라피네이트 스트림을 개질 유닛으로 이송하는 단계를 추가로 포함하는, 본 문단의 제1 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 라피네이트 스트림을 제2 분별 컬럼으로 이송하여 iC5 및 iC6을 포함하는 제2 오버헤드 스트림 및 메틸 시클로펜탄, 시클로헥산 및 벤젠을 포함하는 제2 바닥부 스트림을 생성하는 단계를 추가로 포함하는, 본 문단의 제1 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 라피네이트 스트림을 제2 분별 컬럼으로 이송하여 iC5, iC6, 메틸 시클로펜탄, 시클로헥산 및 벤젠을 포함하는 제2 오버헤드 스트림 및 시클로헥산 및 벤젠을 포함하는 제2 바닥부 스트림을 생성하는 단계를 추가로 포함하는, 본 문단의 제1 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다.
본 발명의 제2 실시양태는, 향상된 나프타 유래 경질 올레핀 수율을 위한 방법으로서, 나프타 공급스트림을 나프타 스플리터로 이송하여 C6 및 보다 경질의 탄화수소를 포함하는 경질 나프타 및 중질 나프타를 생성하는 단계; 경질 나프타를 흡착 분리 유닛으로 이송하여 노말 탄화수소를 포함하는 추출물 스트림 및 비노말 탄화수소를 포함하는 라피네이트 스트림을 생성하는 단계; 중질 나프타를 개질 유닛으로 이송하여 아로마틱스를 포함하는 개질된 유출물을 생성하는 단계; 추출물 스트림을 크래킹 유닛으로 이송하여 경질 올레핀 스트림을 생성하는 단계; 및 중질 나프타를 개질 유닛으로 이송하여 개질유 스트림을 생성하는 단계를 포함하는 방법이다. 본 발명의 한 실시양태는, 개질유 스트림을 아로마틱스 추출 유닛으로 이송하여 아로마틱스 스트림 및 추출 라피네이트를 생성하는 단계를 추가로 포함하는, 본 문단의 제2 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 라피네이트 스트림을 개질 유닛으로 이송하는 단계를 추가로 포함하는, 본 문단의 제2 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 라피네이트 스트림을 분별 유닛으로 이송하여 5개 및 6개 탄소를 갖는 이소파라핀을 포함하는 오버헤드 스트림 및 메틸 시클로펜탄, 시클로헥산 및 벤젠을 포함하는 바닥부 스트림을 생성하는 단계를 추가로 포함하는, 본 문단의 제2 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 바닥부 스트림을 개질 유닛으로 이송하는 단계를 추가로 포함하는, 본 문단의 제2 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 오버헤드 스트림을 가솔린 블렌딩 스톡으로 또는 개질기로 이송하는 단계를 추가로 포함하는, 본 문단의 제2 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 흡착 분리 유닛이 경질 탈착제를 사용하는 것인, 본 문단의 제2 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다. 본 발명의 한 실시양태는, 분별 유닛이 바닥부 스트림, 가솔린 블렌딩 스톡으로의 이송을 위한 측부 인출 스트림 및 가솔린 블렌딩 스톡의 리드 증기 압력에 대한 조절을 제공하기 위한 오버헤드 스트림을 생성하는 것인, 본 문단의 제2 실시양태까지의 본 문단의 이전의 실시양태 중 하나, 몇가지 또는 전부이다.
추가의 마무리작업 없이, 상기 기재내용을 이용하여, 당업자는 본 발명을 이의 최대 범주로 이용하며 본 발명의 본질적인 특성을 용이하게 확인하여, 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않으면서, 본 발명의 다양한 변경 및 변형을 이루고 이를 다양한 용법 및 조건으로 조정할 수 있다고 여겨진다. 따라서, 전술된 바람직한 구체적인 실시양태는, 단지 예시적인 것이며, 어떠한 방식으로든 본 개시내용의 나머지 부분을 제한하지 않는 것으로 고려되어야 하며, 이는 첨부된 청구범위의 범위 내에 포함되는 다양한 변경 및 동등한 배열을 커버하도록 의도된 것이다.
상기 내용에서, 달리 기재되어 있지 않은 한, 모든 온도는 섭씨로 기재되어 있으며, 모든 부 및 백분율은 중량 기준이다.

Claims (10)

  1. 나프타 공급스트림을 나프타 스플리터로 이송하여 경질 나프타 및 중질 나프타를 생성하는 단계;
    경질 나프타를 분리 유닛으로 이송하여 노말 탄화수소를 포함하는 추출물 스트림 및 비노말 탄화수소를 포함하는 라피네이트 스트림을 생성하는 단계;
    중질 나프타를 개질 유닛으로 이송하여 아로마틱스, 나프텐 및 파라핀을 포함하는 개질된 유출물을 생성하는 단계; 및
    추출물 스트림을 크래킹 유닛으로 이송하여 경질 올레핀 스트림을 생성하는 단계
    를 포함하는, 개선된 나프타 크래킹 및 개질 방법.
  2. 제1항에 있어서, 분리 유닛은 노말 부탄, 노말 펜탄, 프로판, 에탄, 노말 헵탄, 노말 옥탄, 노말 노난, 노말 데칸, 노말 운데칸, 또는 노말 도데칸의 탈착제를 사용하는 흡착-분리 유닛인 방법.
  3. 제1항에 있어서, 경질 나프타는 n-C6 및 보다 경질의 탄화수소를 포함하고 중질 나프타는 C6 아로마틱스, 시클로헥산 및 C7+ 탄화수소를 포함하는 것인 방법.
  4. 제1항에 있어서, 경질 나프타는 iC6 및 보다 경질의 탄화수소를 포함하고 중질 나프타는 C6 아로마틱스 및 C7+ 탄화수소를 포함하는 것인 방법.
  5. 제1항에 있어서, 개질된 유출물을 아로마틱스 추출 유닛으로 이송하여 아로마틱스 스트림 및 C5 및 C6 파라핀을 포함하는 추출 라피네이트 스트림을 생성하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 추출 라피네이트 스트림을 크래킹 유닛으로 이송하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  7. 제5항에 있어서, 아로마틱스 스트림을 아로마틱스 콤플렉스로 이송하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 라피네이트 스트림을 개질 유닛으로 이송하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 라피네이트 스트림을 제2 분별 컬럼으로 이송하여 iC5 및 iC6을 포함하는 제2 오버헤드 스트림 및 메틸 시클로펜탄, 시클로헥산 및 벤젠을 포함하는 제2 바닥부 스트림을 생성하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 라피네이트 스트림을 제2 분별 컬럼으로 이송하여 iC5, iC6, 메틸 시클로펜탄, 시클로헥산 및 벤젠을 포함하는 제2 오버헤드 스트림 및 시클로헥산 및 벤젠을 포함하는 제2 바닥부 스트림을 생성하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
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