KR20210149053A - 탄화수소 제조를 위한 방법 및 공급원료 - Google Patents

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pyrolysis
renewable isomeric
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존 제이미슨
안띠 오잘라
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네스테 오와이제이
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Abstract

탄화수소의 혼합물을 포함하는 분해 생성물을 생성하는 방법, 열분해 공급원료, 탄화수소의 혼합물을 포함하는 분해 생성물, 및 상기 분해 생성물을 사용하여 중합체를 생성하는 방법이 제공된다.

Description

탄화수소 제조를 위한 방법 및 공급원료
본 발명은 일반적으로 열분해(thermal cracking)에 의해 탄화수소를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 특히, 배타적이지는 않지만, 재생가능한 공급원(renewable sources)으로부터 적어도 부분적으로 유도된 공급원료(feedstock)를 열분해하고, 바람직하게는 중합체를 제조하기 위해 상기 분해 생성물의 적어도 일부를 사용함으로써 탄화수소를 포함하는 분해 생성물을 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 섹션은, 최신 기술을 표현하는 본 명세서에 설명된 임의의 기술에 대한 소개 없이 유용한 배경 정보를 설명한다.
증기 분해(steam cracking)는 화석 탄화수소에서 화학 물질을 생산하는 중요한 방법이다. 고 심각도 화석 나프타 크래커(high severity fossil naphtha cracker)의 가치 있는 생성물의 예시로는: 에텐, 프로펜, 1,3-부타디엔 및 BTX(벤젠, 톨루엔, 자일렌)가 있다. 증기 분해는 기존 석유화학, 특히 고분자 산업의 주요 원료 공급원이다. 폴리에틸렌(PE), 폴리프로펜(PP), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 같은 주요 고분자는, 전통적으로 화석 탄화수소를 증기 분해하여 생산된 원료에서 수득된다. 최근에는, 환경 문제를 해결하기 위해, 기존에 증기 분해기 공급원료로 사용되었던 화석 원료의 적어도 일부를, 재생 가능한 원료에서 파생된 보다 지속 가능한 원료로 교체하는 것이 제안되었다.
증기 분해는 주로 탄화수소를 생성하지만, 예를 들어 CO 및 CO2가 부산물로 생성된다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, a) 열분해 공급원료의 총 중량 중 1-100 중량%의 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물(renewable isomeric paraffin composition)을 포함하는 열분해 공급원료를 제공하는 단계로서, 상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물의 총 중량의 60 중량% 이상의 파라핀을 포함하며, 상기 파라핀 중 10-95 중량%는 이소파라핀이고, 이소파라핀의 총 중량% 양에 대한 3개를 초과하는 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율은 0.15 미만이고, 열분해 공급원료의 총 중량의 0-99 중량% 화석 나프타, 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물 및 화석나프타의 중량% 양의 합은, 열분해 공급원료의 총 중량의 적어도 90 중량%인, 단계와, b) 단계 a)에서 제공된 열분해 공급원료를 열분해하여 탄화수소의 혼합물을 포함하는 분해 생성물을 형성하는 단계를 포함한다. 분해 단계에서 형성된 CO, CO2, 및 C2H2의 총량은, 재생가능 이성질체 파라핀 조성물을 포함하는 열 분해 공급원료를 열분해할 때 더 적으며, 여기서 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 내 이소파라핀의 총 중량% 양에 대하여 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율은, 상기 기준을 충족하지 않는 재생가능 파라핀 조성물을 포함하는 열분해 공급원료를 열분해하는 것과 비교하여 0.15 미만이다.
특정 실시예에서, 열분해 공급원료는 열분해 공급원료의 총 중량의 50-100 중량%의 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물, 및 열분해 공급원료의 총 중량의 0-50 중량%의 화석 나프타를 포함한다. 특정 실시예에서, 열분해 공급원료는 열 분해 공급원료의 총 중량 중에서, 50-85 중량%의 재생가능 이성질체 파라핀 조성물 및 15-50 중량%의 화석 나프타, 바람직하게는 60-85 중량%의 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 및 15-40 중량%의 화석 나프타를 포함하고, 더 바람직하게는 70-85 중량%의 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물 및 15-30 중량%의 화석 나프타를 포함한다. 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물은, 화석 나프타의 열분해에 비해 열분해 단계에서 고부가가치 화학물질(에텐, 프로펜, 1,3-부타디엔, 벤젠, 톨루엔 및 자일렌)의 형성을 촉진한다. 이러한 효과는, 열분해 공급원료 중 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 중량% 양이 증가함에 따라 더욱 두드러지며, 따라서 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 50 중량% 이상을 포함하는 열분해 공급원료가 선호된다. 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 중량% 양을 증가시키면, 열분해 공급원료 및 결과적으로 분해 생성물에서 재생가능 물질의 중량% 양이 증가한다.
특정 실시예에서, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 및 화석 나프타의 중량% 양의 합은, 열분해 공급원료의 총 중량에서 적어도 95 중량%, 바람직하게는 적어도 99 중량%이다. 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 및 화석 나프타를 주로 포함하는 열분해 공급원료가 특히 열분해에 적절하다.
특정 실시예에서, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 내 이소파라핀의 전체 중량% 양에 대한 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율은 0.12미만, 바람직하게는 0.10미만, 더 바람직하게는 0.05미만이다. 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 내 이소파라핀의 전체 중량% 양에 대한 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율을 감소시키는 것은 열분해 단계에서 형성되는 CO, CO2, 및 C2H2 의 총량을 더 감소시킨다.
특정 실시예에서, 재생가능 이성질체 파라핀 조성물 내 이소파라핀 중의 적어도 80 중량%, 바람직하게는 적어도 85 중량%, 더 바람직하게는 적어도 90 중량%, 심지어 더 바람직하게는 95 중량%가 탄소수 C14-C18의 범위 내에 있다. 열분해 단계에서 형성되는 CO, CO2, 및 C2H2의 총량은, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물을 포함하는 열분해 공급원료를 열분해할 때 더 감소되며, 여기서 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 내 이소파라핀의 적어도 80 중량%가, 이 기준을 충족하지 않는 재생가능한 파라핀 조성물을 포함하는 열분해 공급원료를 열분해하는 것에 비해 탄소수 C14-C18 범위에 있다. 열분해 단계에서 형성되는 CO, CO2, C2H2의 총량은, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 내에서 탄소수 C14-C18의 범위 내의 이소파라핀의 중량%가 증가함에 따라, 감소된다.
특정 실시예에서, 재생가능 이성질체 파라핀 조성물 내 파라핀 중의 적어도 60-95 중량%, 바람직하게는 60-80 중량%, 더 바람직하게는 65-70 중량%가 이소파라핀이다. 적어도 60 중량%의 이소파라핀을 포함하는 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은 양호한 저온 특성 및 화석 나프타와의 양호한 혼화성(miscibility)을 갖는다.
특정 실시예에서, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은, 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물의 총 중량 중에서 파라핀을 적어도 70 중량%, 바람직하게는 적어도 80 중량%, 더욱 바람직하게는 적어도 90 중량%, 보다 바람직하게는 적어도 95 중량%, 훨씬 더 바람직하게는 적어도 99 중량%를 포함한다. 높은 파라핀 함량을 갖는 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물을 포함하는 열분해 공급원료는, 열분해 단계에서 모두 귀중한 분해 생성물인 에텐 및 프로펜과 같은 C2 및 C3 탄화수소의 고수율을 촉진한다.
특정 실시예에서, 화석 나프타는 화석 나프타의 총 중량의 20-85 중량% 파라핀, 0-35 중량% 올레핀, 10-30 중량% 나프텐, 및 0-30 중량% 방향족을 포함한다. 특정 실시예에서, 화석 나프타 중 탄화수소의 중량%는 화석 나프타의 총 중량의 95 중량% 이상, 보다 바람직하게는 99 중량% 이상이다.
특정 실시예에서, 열분해 공급원료는 20-300 중량ppm, 바람직하게는 20-250 중량ppm, 보다 바람직하게는 20-100 중량ppm, 훨씬 더 바람직하게는 50-65 중량ppm의 황을 포함한다. 황(sulfur)을 포함하는 열분해 공급원료는 열분해 단계에서 CO 및 CO2의 형성을 추가로 감소시킨다. 열분해 공급원료에 포함된 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은 이미 열분해 단계에서 형성된 CO, CO2, 및 C2H2의 총량을 감소시키기 때문에, 열분해 공급원료가 다량의 황을 함유할 필요가 없다. 열분해 공급원료의 낮은 황 함량은, 낮은 황 함량을 갖는 분해 생성물을 생성한다.
특정 실시예에서, 단계 b)는 780 ℃ 내지 890 ℃의 범위, 바람직하게는 800 ℃ 내지 860 ℃의 범위, 더 바람직하게는 800 ℃ 내지 840 ℃의 범위 및 심지어 더 바람직하게는 800 ℃ 내지 820 ℃의 범위에서 선택된 코일 출구 온도(coil outlet temperature; COT)에서 수행된다. CO, CO2, 및 C2H2의 낮은 총량은, 넓은 온도 범위에서 선택된 코일 출구 온도에서 열분해 단계를 수행하여 획득될 수 있다. 특히, 800 ℃ 내지 840 ℃의 범위에서 COT를 선택하는 것은 열분해 단계에서 형성된 CO, CO2, 및 C2H2의 총량을 감소시킨다. 특정 실시예에서, 단계 b)에서 수행된 열분해는 증기 분해(steam cracking)이다.
특정 실시예에서, 방법은 단계 b)에서 형성된 분해 생성물의 적어도 일부를 정제 처리하여, CO, CO2, 또는 C2H2 중 적어도 하나를 제거하는 단계 c)를 포함한다. 제1 양태에 따른 방법의 이점은 CO, CO2, 또는 C2H2나 이들의 조합을 제거하는 부담이 경감된다는 것이고, 이는 효율적인 정제를 가능하게 한다.
특정 실시예에서, 방법은, 단계 b)에서 형성된 분해 생성물의 적어도 일부 또는 단계 c)의 정제 처리를 거친 분해 생성물의 적어도 일부 또는 둘 다를 중합체를 생성하기 위한 중합체 처리를 거치는 단계 d)를 포함한다. 특정 실시예에서, 중합체 처리는 촉매적 중합체 처리이다. 특정 실시예에서, 중합체 처리는, 단계 b)에서 형성된 분해 생성물의 적어도 일부 또는 단계 c)의 정제 처리를 거친 분해 생성물의 적어도 일부 또는 둘 다를, 선택적으로 분자 수소의 존재 하에, 중합체 촉매와 접촉시켜서 중합체를 형성하는 단계를 포함한다. 단계 b)에서 형성되고 선택적으로 단계 c)에서 정제된 분해 생성물은 특히, 열분해 단계에서 형성된 중합체 촉매 독(polymerisation catalyst poisons) CO, CO2, 및 C2H2의 낮은 총량으로 인해 중합에 적절하다. 또한, 단계 d)에서 형성된 중합체들은 적어도 부분적으로 재생가능한 공급원으로부터 유도되므로, 화석 공급원으로부터 독자적으로 유도된 중합체보다 더 지속가능하다.
특정 실시예에서, 방법은 다중 열분해로(thermal cracker furnaces)를 제공하는 단계와, 다중 열분해로 중 적어도 하나에서 단계 b)를 수행하는 단계를 포함한다. 특정 실시예에서, 방법은: 다중 열분해로로부터 분해 생성물을 획득하는 단계와, 획득된 분해 생성물을 혼합하여 조합된 분해 생성물을 형성하는 단계와, 선택적으로 조합된 분해 생성물의 적어도 일부에 정체 처리를 가하여 CO, CO2, 또는 C2H2 중 적어도 하나를 제거하거나, 중합체를 형성하기 위해 중합 처리를 가하거나, 또는 중합 처리 및 정제 처리 둘 다를 가하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 열분해 공급원료의 총 중량 중 1-100 중량%의 재생가능 이성질체 파라핀 조성물을 포함하는 열분해 공급원료가 제공되며, 상기 재생가능 이성질체 파라핀 조성물은 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물의 총 중량 중 적어도 60 중량% 이상의 파라핀을 포함하고, 여기서 상기 파라핀 중 10 내지 95 중량%는 이소파라핀이고, 이소파라핀의 총 중량% 양에 대하여 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율은 0.15 미만이며, 열분해 공급원료의 총 중량의 0-99 중량% 화석 나프타, 재생 이성질체 파라핀 조성물 및 화석 나프타의 중량% 양의 합은, 열분해 공급원료의 총 중량의 적어도 90 중량%이다. 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물 중 이소파라핀의 총 중량% 양에 대하여 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비가 0.15 미만인, 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물을 포함하는 열분해 공급원료를 열분해하는 경우, 생성된 CO, CO2, 및 C2H2의 총량은, 이 기준을 충족하지 않는 재생가능한 파라핀계 조성물을 포함하는 열분해 공급원료를 열 분해하는 것과 비교하여 더 적다.
특정 실시예에서, 열분해 공급원료는 열분해 공급원료의 총 중량의 50-100 중량%의 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물, 및 열분해 공급원료의 총 중량의 0-50 중량%의 화석 나프타를 포함한다. 특정 실시예에서, 열분해 공급원료는 50-85 중량%의 재생가능 이성질체 파라핀 조성물 및 15-50 중량%의 화석 나프타, 바람직하게는 60-85 중량%의 재생가능 이성질체 파라핀 조성물 및 15-40 중량%의 화석 나프타를 포함하고, 보다 바람직하게는 열분해 공급원료의 총 중량의 70-85 중량%의 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물 및 15-30 중량%의 화석 나프타를 포함한다. 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물을 적어도 50중량% 포함하는 열분해 공급원료는, 열분해가 가해지는 경우, 높은 가치의 화학물(HVCs, 즉 에텐, 프로펜, 1,3-부타디엔, 벤젠, 톨루엔, 자일렌)의 형성을 촉진하고, 더 낮은 중량%의 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물을 포함하는 열분해 공급원료에 비해 더 지속가능하다.
특정 실시예에서, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 및 화석 나프타의 중량% 양의 합은, 열분해 공급원료의 총 중량의 적어도 95 중량%, 보다 바람직하게는 적어도 99 중량%이다.
특정 실시예에서, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 내 이소파라핀의 총 중량% 양에 대하여, 3개를 초과하는 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율은 0.12 미만, 바람직하게는 0.10 미만, 더 바람직하게는 0.05 미만이다. 열분해 공급원료에 포함되는, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 내 이소파라핀의 총 중량% 양에 대한 3개를 초과하는 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율을 감소시키는 것은, 열분해 공급원료가 열분해를 거치는 경우 형성되는 CO, CO2, 및 C2H2의 총량을 더 감소시킨다.
특정 실시예에서, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 내 이소파라핀 중 적어도 80 중량%, 바람직하게는 적어도 85 중량%, 더 바람직하게는 적어도 90 중량%, 심지어 더 바람직하게는 95 중량%가 탄소수 C14-C18의 범위에 있다. 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 내 이소파라핀 중 적어도 80 중량%가 탄소수 C14-C18의 범위에 있는, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물을 포함하는 열분해 공급원료는, 이 기준을 충족하지 않는 열분해 공급원료를 열분해하는 것에 비하여, 열분해 공급원료에 열분해를 가하는 경우 형성되는 CO, CO2, 및 C2H2의 총량을 더 감소시킨다. 이러한 효과는, 열분해 공급원료에 포함된 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물에서 탄소수 C14-C18의 범위에 있는 이소파라핀의 중량%가 증가함에 따라 더 두드러진다.
특정 실시예에서, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물(renewable isomeric paraffin composition) 중 파라핀의 60-95 중량%, 바람직하게는 60-80 중량%, 더 바람직하게는 65-70 중량%가 이소파라핀이다. 적어도 60 중량%의 이소파라핀을 포함하는 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은 양호한 저온 특성 및 화석 나프타와의 양호한 혼화성을 갖는다.
특정 실시예에서, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은, 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물의 총 중량 중에서, 파라핀을 70중량% 이상, 바람직하게는 80중량% 이상, 더욱 바람직하게는 90중량% 이상, 보다 바람직하게는 95중량% 이상, 훨씬 더 바람직하게는 99중량% 이상 포함한다. 열분해 공급원료에 포함된 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 높은 파라핀 함량은, 열분해 공급원료가 열분해될 때 에텐 및 프로펜과 같은 C2 및 C3 탄화수소의 높은 수율을 촉진한다.
특정 실시예에서, 화석 나프타는, 화석 나프타의 총 중량의 20-85 중량% 파라핀, 0-35 중량% 올레핀, 10-30 중량% 나프텐, 및 0-30 중량% 방향족을 포함한다. 특정 실시예에서, 화석 나프타 중 탄화수소의 중량%는, 화석 나프타의 총 중량의 적어도 95 중량%, 보다 바람직하게는 적어도 99 중량%다.
특정 실시예에서, 열분해 공급원료는 20-300 중량ppm, 바람직하게는 20-250 중량ppm, 보다 바람직하게는 20-100 중량ppm, 가장 바람직하게는 50-65 중량ppm의 황을 포함한다. 황을 포함하는 열분해 공급원료는, 열분해 공급원료가 열분해될 때 CO 및 CO2의 형성을 추가로 감소시킨다. 열분해 공급원료에 포함된 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은, 열분해 공급원료가 열분해될 때 형성되는 CO, CO2 및 C2H2의 총량을 이미 감소시키기 때문에, 열분해 공급원료가 다량의 황을 함유할 필요가 없다.
본 발명의 제3 양태에 따르면, 제1 양태에 따른 방법에 의해 수득가능한 탄화수소의 혼합물을 포함하는 분해 생성물이 제공되며, 여기서 분해 생성물 내의 CO, CO2 및 C2H2의 중량% 양의 합은, 분해 생성물의 총 중량의 1.5 중량% 미만, 바람직하게는 1.3 중량% 미만, 보다 바람직하게는 1.1 중량% 미만, 훨씬 더 바람직하게는 0.8 중량% 미만이다.
본 발명의 제4 양태에 따르면, 폴리프로펜, 폴리에틸렌, 또는 둘 다와 같은 중합체를 제조하기 위한 제3 양태에 따른 분해 생성물의 용도가 제공된다. 특정 실시예에서, 제3 양태에 따른 분해 생성물은, 촉매 중합 처리에 의해 중합체를 제조하는데 사용된다. 제3 양태의 분해 생성물은, 중합 촉매 독(polymerisation catalyst poisons)인 CO, CO2 및 C2H2의 총량이 낮기 때문에 중합에 특히 적합하다.
본 발명의 제5 양태에 따르면, 단계 d)를 포함하거나, 조합된 분해 생성물의 적어도 일부를 중합 처리하여 중합체를 형성하는 단계를 포함하는, 제1 양태에 따른 방법에 의해 수득가능한 중합체를 포함하는 제조 물품이 제공된다. 제조 물품에 포함된 상기 중합체는, 재생 가능한 공급원으로부터 적어도 부분적으로 유래(derive)되고, 따라서 제조 물품은 전적으로 화석 공급원으로부터만 유래된 중합체를 포함하는 제조 물품보다 더 지속가능하다.
본 발명의 상이한 비-구속적 양태 및 실시예가 위에서 예시되었다. 전술한 실시예들은 단지 본 발명의 구현들에서 이용될 수 있는 선택된 양태들 또는 단계들을 설명하기 위해 사용된다. 일부 실시예는 본 발명의 특정 양태만을 참조하여 제시될 수 있다. 대응하는 실시예가 다른 양태에도 또한, 적용될 수 있음을 이해해야 한다.
본 발명의 내용 중에 포함되어 있다.
본 발명의 일부 예시적인 실시예는 첨부되는 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 실시예들에서 사용되는 벤치 규모의 증기 분해 설비(bench scale steam cracking setup)의 개략도를 도시한다.
하기의 설명에서, 유사한 참조 기호는 유사한 구성요소 또는 단계를 의미한다.
본 발명은, 재생가능한 공급원으로부터 적어도 부분적으로 유래된 열분해 공급원료, 즉 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물을 포함하는 열분해 공급원료를 제공하는 단계와, 탄화수소 혼합물을 포함하는 분해 생성물을 형성하도록 상기 열분해 공급원료를 열분해하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이다. 추가로, 본 발명은 중합체 제조를 위한 탄화수소 혼합물을 포함하는 분해 생성물의 용도에 관한 것이다.
본 명세서에서 사용되는 것처럼, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은, 재생가능한 공급원 또는 재생가능한 공급원들로부터 유래된 조성물로서, 파라핀(비환형 알칸), 선형 노말 파라핀(n-파라핀) 및 분지형 이소파라핀(i-파라핀) 둘 다를 포함하는 조성물을 지칭한다. 상기 이소파라핀은, 단분지형 i-파라핀, 이분지형 i-파라핀, 삼분지형 i-파라핀, 3개 초과의 분지를 포함하는 i-파라핀, 또는 이들의 조합일 수 있다. 바람직하게는, 이소파라핀은, 메틸 치환된 이소파라핀, 즉 측쇄(sidechain) 또는 측쇄(side chain), 즉 분지 또는 분지들이 메틸 측쇄인, 이소파라핀이다. 이론적으로 가장 긴 탄소 사슬을 먼저 확인한 다음, 가장 긴 탄소 사슬에 부착된 분지를 계산하여 구조식에서 분지의 개수를 결정할 수 있다. 그러나, 실제로 측쇄(분지)의 개수는 실시예에 기재된 분석 방법과 같은 임의의 적합한 분석 방법에 의해 결정될 수 있다.
재생가능한 파라핀 공급원료를 열분해하는 것이, 종래의 화석 공급원료, 특히 화석 나프타를 열분해하는 것에 비하여, 원하지 않는 부산물, 특히 CO, CO2, 및 C2H2의 총량의 생성을 증가시키는 경향이 있음이 놀랍게도 발견되었다. 이러한 원치 않는 효과는, 재생 가능한 파라핀 공급원료 성분과 화석 나프타와 같은 화석 공급원료 성분의 혼합물(blend)을 열분해할 때 특히 현저한 것으로 밝혀졌다. CO 및 CO2는 중합 촉매 독이며, 따라서 중합 공정에 공급되는 분해 생성물은, 바람직하게는 15 부피 ppm 이하, 더 바람직하게는 0.2 부피 ppm 이하, 더욱 더 바람직하게는 0.03 부피 ppm 이하의 CO 및 바람직하게는 10 부피 ppm 이하, 예를 들어 0.09 부피 ppm 이하, 더욱 바람직하게는 0.1 부피 ppm 이하의 CO2를 포함한다. C2H2는 특히 폴리에틸렌 생산의 촉매를 위한, 중합 촉매 독으로 작용할 수도 있다. 따라서, 중합 공정에 공급되는 분해 생성물은, 바람직하게는 10 부피 ppm 미만, 보다 바람직하게는 2.7 부피 ppm 미만, 더욱 더 바람직하게는 1 부피 ppm 미만의 C2H2를 함유해야 한다. 따라서, 재생 가능한 파라핀 공급원료 성분을 포함하는 열분해 공급원료로부터의 분해 생성물이 중합 공정에 공급될 수 있기 전에, 일반적으로 CO, CO2 및 C2H2를 제거해야 하는 큰 부담이 존재한다.
그러나, 놀랍게도 CO, CO2, 및 C2H2의 총량 증가의 전술한 효과는, 열분해 공급원료 또는 화석 나프타와 혼합된 열 분해 공급원료 성분으로서, 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물의 총 중량 중 적어도 60 중량%의 파라핀을 포함하는 조성물로서, 상기 파라핀 중 10 내지 95 중량%는 이소파라핀이고, 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율이 이소파라핀의 총 중량% 양에 대한 양이 0.15 미만인 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물을 선택 또는 제공하고, 상기 열분해 공급원료를 열분해함으로써 완화될 수 있다는 것이 발견되었다. 이소파라핀의 총 중량% 양에 대한 3개 초고의 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율이 0.15미만인 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물을 포함하거나 이로 구성되는 열분해 공급원료를 열분해하는 것은, 상기 기준을 충족하지 않는 재생가능한 파라핀 공급원료를 포함하거나 이로 구성되는 열분해 공급원료에 비해 형성된 CO, CO2, 및 C2H2의 총량을 감소시킨다. 놀랍게도,임의의 이론에 결부되지 않고, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 내에서 이소파라핀의 총 중량% 양에 대한 3개 초과하는 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율은, 열분해 공정 동안의 CO, CO2, 및 C2H2의 형성을 제어함에 있어서 주요한 요인인 것으로 보여진다.
본 발명에 있어서, 재생가능 이성질체 파라핀 조성물 중 파라핀의 중량%는 재생가능 이성질체 파라핀 조성물의 총 중량에 대하여 결정되며, 재생가능 이성질체 파라핀 조성물 내 이소파라핀(총 중량% 이소파라핀) 및 노말파라핀의 중량%는 각각 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성에서 파라핀의 총 중량에 대해 결정된다. 또한, 본 발명에서는, 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물 중 단일 분지형 이소파라핀, 이분지형 및 삼분지형 이소파라핀 및 3개를 초과하는 분지를 갖는 이소파라핀의 중량 퍼센트는 각각 파라핀 총 중량에 대하여 결정된다. 이소파라핀의 총 중량% 양에 대한 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양은, 본 개시내용에서, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 내 파라핀의 총 중량에 대하여 결정되는 각각의 중량%에 기초하여 결정된다.
재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물에서 이소파라핀의 총 중량%에 대한 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀 중량%의 비율을 추가로 감소시킴으로써, 열분해 단계에서 형성되는 CO, CO2, 및 C2H2의 총량이 더 감소된다는 점이 발견되었다. 따라서, 특정 실시예에서, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 이소파라핀의 총 중량% 양에 대한 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비는 0.12 미만, 바람직하게는 0.10 미만, 보다 바람직하게는 0.05 미만이다. 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물의 총 이소파라핀 중량%에 대한 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀 중량%의 비율은 약 0.14, 0.13, 0.12, 0.11, 0.10, 0.09, 0.08, 0.07, 0.06, 0.05, 0.04, 0.03, 0.02, 및 0.01로부터 선택될 수 있다. 특정 실시예에서, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 이소파라핀의 총 중량% 양에 대한 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비는 적어도 0.01이다. 따라서, 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물의 총 이소파라핀 중량% 양에 대한 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀 중량% 양의 비율은 적어도 0.01이고, 0.15 미만, 바람직하게는 적어도 0.01 및 0.12 미만, 보다 바람직하게는 적어도 0.01 및 0.10 미만, 및 더욱 더 바람직하게는 적어도 0.01 및 0.05 미만이다.
열분해 공급원료로서, 열분해 공급원료의 총 중량 중 1-100 중량%의 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물을 포함하고, 상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 총 중량의 적어도 60 중량%의 파라핀을 포함하며, 상기 파라핀 중 10-95 중량%가 이소파라핀이고, 상기 이소파라핀의 적어도 80 중량%가 탄소수 C14-C18의 범위 내에 있고, 이소파라핀의 총 중량% 양에 대하여 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율이 0.15 미만, 바람직하게는 0.12 미만, 더 바람직하게는 0.10 미만, 심지어 더 바람직하게는 0.05미만이며, 열분해 공급원료의 총 중량 중 0-99 중량% 화석 나프타와, 화석 나프타 및 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 중량% 양의 합이 열분해 공급원료의 총 중량 중 적어도 90 중량%인 열분해 공급원료를 제공함으로써, 이러한 기준을 충족하지 않는 재생가능한 파라핀 공급원료 성분을 포함하거나 이로 구성되는 열분해 공급원료를 열분해하는 것에 비하여 열분해 단계에서 CO, CO2, 및 C2H2의 총량이 감소된다는 것이 추가로 발견되었다. 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 이소파라핀 중 적어도 80 중량%가 탄소수 C14-C18의 범위에 있는 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물을 포함하거나 이로 구성되는 열분해 공급원료를 열분해하는 경우, 더 큰 탄소수 분포를 갖는 이소파라핀을 구비한 재생가능한 파라핀 공급원료 성분을 포함하거나 이로 구성되는 열분해 공급원료에 비하여 형성되는 CO, CO2, 및 C2H2의 총량이 감소된다. 임의의 이론에 결부되지 않고, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 중의 이소파라핀의 탄소수 분포가, 열분해 단계 동안의 CO, CO2, 및 C2H2의 형성을 제어하는 요인인 것으로 보인다. 본 개시내용에서, 탄소수 C14-C18의 범위에 있는 이소파라핀의 중량 퍼센티지는 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 중의 이소파라핀의 총 중량에 대하여 결정된다.
재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 내 탄소수 C14-C18의 범위에 있는 이소파라핀의 중량% 양을 증가시키는 것은, 열분해 단계에서 형성된 CO, CO2, 및 C2H2의 총량을 더 감소시킨다. 따라서, 특정 실시예에서, 이성질체 파라핀 조성물은, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 전체 중량 중 적어도 60 중량%의 파라핀을 포함하고, 상기 파라핀 중 10-95 중량%는 이소파라핀이고, 상기 이소파라핀 중 적어도 85 중량%, 바람직하게는 적어도 90 중량%, 더 바람직하게는 적어도 95 중량%가 탄소수 C14-C18의 범위에 있고, 이소파라핀의 총 중량% 양에 대한 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율은 0.15미만이다. 탄소수 C14-C18의 범위에 있는 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 이소파라핀의 중량% 양은, 약 85 중량%, 86 중량%, 87 중량%, 88 중량%, 89 중량%, 90 중량%, 91 중량%, 92 중량%, 93 중량%, 94 중량%, 95 중량%, 96 중량%, 97 중량%, 98 중량%, 99 중량% 및 100 중량%에서 선택될 수 있다.
특정 선호되는 실시예에서, 이성질체 파라핀 조성물은 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 총 중량 중 적어도 60 중량%의 파라핀을 포함하고, 상기 파라핀 중 10-95 중량%가 이소파라핀이고, 상기 이소파라핀 중 적어도 90 중량%가 탄소수 C14-C18의 범위에 있고, 이소파라핀의 총 중량 % 양에 대한 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율은 0.12 미만이다. 더 바람직하게는, 이성질체 파라핀 조성물은, 재생가능 이성질체 파라핀 조성물의 전체 중량 중 적어도 60 중량%의 파라핀을 포함하고, 상기 파라핀 중 10-95 중량%가 이소파라핀이고, 상기 이소파라핀 중 적어도 95 중량%가 탄소수 C14-C18의 범위에 있고, 이소파라핀의 총 중량% 양에 대한 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율은 0.10 미만, 바람직하게는 0.05 미만이다. 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물에서 이소파라핀의 총 중량% 양에 대한 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율을 감소시키면서 동시에 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물에서 탄소수 C14-C18 범위에 있는 이소파라핀의 중량% 양을 증가시킴으로써, 열분해 단계에서 형성되는 CO, CO2, 및 C2H2의 총량이 특히 낮아진다.
적어도 60 중량%의 이소파라핀을 포함하는 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은 양호한 저온 특성을 갖고, 분해 프로세스를 방해함이 없이 낮은 외기 온도(0 °C 이하)에서 가열기가 장착되지 않은 열분해기의 공급 탱크와 같은 곳에 저장될 수 있다. 본 명세서에서 양호한 저온 특성은, 운점의 낮은 온도값을 지칭한다. 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물에서 이소파라핀의 중량% 양을 증가시키는 것은, 화석 나프타와의 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 혼화성을 개선하고, 이는 열분해 공급원료가 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 100 중량% 미만을 포함하고, 열분해 공급원료의 전체 중량의 0 중량% 초과의 화석 나프타를 포함하는 경우에 이점이 된다. 따라서, 특정 실시예에서, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 전체 중량 중 적어도 60 중량%의 파라핀을 포함하고, 상기 파라핀 중 60-95 중량%, 바람직하게는 65-93 중량%, 더 바람직하게는 65-90 중량%가 이소파라핀이며, 이소파라핀의 총 중량% 양에 대하여 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율은 0.15 미만이다.
전술한 증가된 CO, CO2, 및 C2H2의 증가된 총량의 바람직하지 않은 효과는, 재생가능한 파라핀 공급원료의 이소파라핀의 중량%가 높은 겨우 더 두드러질 수 있다. 따라서, 열분해 동안에 형성된 CO, CO2, 및 C2H2의 감소된 총량의 이로운 효과는, 이소파라핀의 총 중량% 양에 대하여 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율이 0.15미만이고, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 내 이소파라핀 중에서, 바람직하게는 적어도 80 중량%가 탄소수 C14-C18의 범위에 있고, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 내 파라핀의 전체 중량 중 적어도 60 중량% 이소파라핀을 포함하는 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 경우 특히 중요하다. 따라서, 특정 실시예에서, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 총 중량 중 적어도 60 중량%의 파라핀을 포함하고, 상기 파라핀 중 60-95 중량%, 바람직하게는 65-93 중량%, 더 바람직하게는 65-90 중량%가 이소파라핀이고, 상기 이소파라핀 중 적어도 85 중량%가 탄소수 C14-C18의 범위에 있고, 이소파라핀의 총 중량% 양에 대한 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀의 중량 % 양의 비율이 0.12 미만이다. 추가로, 특정 실시예에서, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 전체 중량 중 적어도 60 중량%를 포함하고, 상기 파라핀 중 60-95 중량%, 바람직하게는 65-93 중량%, 더 바람직하게는 65-90 중량%가 이소파라핀이고, 상기 이소파라핀 중 적어도 90 중량%가 탄소수 C14-C18의 범위에 있고, 이소파라핀의 전체 중량% 양에 대하여 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율은 0.10 미만, 바람직하게는 0.05 미만이다.
특정 실시예에서, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 전체 중량 중 적어도 60 중량% 파라핀을 포함하고, 상기 파라핀 중 60-80 중량%, 바람직하게는 65-70 중량%가 이소파라핀이고, 상기 이소파라핀의 전체 중량% 양에 대한 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율은 0.15 미만이고, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 내 이소파라핀 중 적어도 80 중량%가 탄소수 C14-C18의 범위에 있다. 중간의 이성질체화 정도(moderate isomerisation degree), 예컨대, 80 중량% 이하 또는 70 중량% 이하의 이소파라핀의 중량% 양은, 에틸렌의 형성을 열분해 단계에서 촉진하며, 이는 귀중한 열분해 생성물이다.
앞서 언급된 것처럼, 열분해 동안에 형성된 CO, CO2, 및 C2H2의 총량은, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물에서 이소파라핀의 총 중량% 양에 대한 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율을 감소시킴으로써 감소될 수 있다. 결과적으로, 재생가능한 이성질체 파라핀 내 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀의 낮은 중량% 양이 선호된다. 바람직하게는, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은, 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀을, 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물에서 파라핀의 총 중량의 14 중량% 미만, 더욱 바람직하게는 12 중량% 미만, 더욱 더 바람직하게는 10 중량% 미만, 더욱 바람직하게는 8 중량% 미만, 더욱 더 바람직하게는 5 중량% 미만, 가장 바람직하게는 5 중량% 미만, 3 중량% 미만, 예를 들어 1 중량% 이하, 또는 0.5 중량% 이하로 포함한다. 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 내 파라핀의 총 중량의 1 내지 14 중량%, 바람직하게는 2 내지 12 중량%, 더욱 바람직하게는 2 내지 10 중량%, 더욱 바람직하게는 2 내지 5 중량%으로 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀을 포함할 수 있다.
단분지형 이소파라핀, 특히 모노메틸 치환 이소파라핀(monomethyl substituted isoparaffins)은 열분해 단계에서 귀중한 분해 생성물인 프로필렌의 형성을 촉진한다. 따라서 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은, 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물의 전체 중량 중에서 30중량% 이상, 바람직하게는 35중량% 이상, 더욱 바람직하게는 40중량% 이상, 보다 바람직하게는 45중량% 이상, 훨씬 더 바람직하게는 45중량% 이상, 심지어 더 바람직하게는 50 중량% 이상으로 단분지형 이소파라핀을 포함하는 것이 바람직하다. 선택적으로, 특정 실시예에서, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 중 이소파라핀의 총 중량% 양에 대한 단분지형 이소파라핀의 중량% 양의 비는, 0.3 이상, 바람직하게는 0.4 이상, 더욱 바람직하게는 0.5 이상, 더욱 바람직하게는 0.6 이상, 훨씬 더 바람직하게는 0.7 이상, 가장 바람직하게는 0.8 이상이다. 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 이소파라핀은, 단일분지형 이소파라핀, 이분지형 및 삼분지형 이소파라핀, 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀, 또는 이들의 조합이므로, 나머지 이소파라핀은, 이분지형(di-) 및 삼(tri)분지형 이소파라핀이다. 환언하면, 단분지형 이소파라핀도 아니고 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀도 아닌 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 이소파라핀은, 이분지형 및 삼분지형 이소파라핀이다.
재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은 바람직하게는 높은 파라핀 함량을 갖는다. 높은 파라핀 함량은, 열분해 단계에서 모두 귀중한 분해 생성물인 에텐 및 프로펜과 같은 C2 및 C3 탄화수소의 높은 수율을 촉진시킨다. 따라서, 특정 실시예에서, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 총 중량 중에서 적어도 70 중량%, 바람직하게는 적어도 80 중량%, 더 바람직하게는 적어도 90 중량%, 심지어 더 바람직하게는 적어도 95 중량%의 파라핀을 포함하고, 상기 파라핀 중 10-95 중량%는 이소파라핀이고, 이소파라핀의 전체 중량% 양에 대한 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율은 0.15 미만이다. 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 내 파라핀의 중량% 양은, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 전체 중량 중 65 중량%, 70 중량%, 75 중량%, 80 중량%, 85 중량%, 90 중량%, 95 중량% 및 99 중량%에서 선택될 수 있다.
특정 선호되는 실시예에서, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 총 중량의 70 중량% 이상, 바람직하게는 80 중량% 이상, 보다 바람직하게는 90 중량% 이상, 훨씬 더 바람직하게는 95 중량% 이상의 파라핀을 포함하고, 여기서 상기 파라핀 중 60-95 중량%는 이소파라핀이고, 상기 이소파라핀 중 적어도 80 중량%는 탄소수 C14-C18 범위에 있으며, 이소파라핀의 중량% 양에 대하여 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율은 0.15 미만이다. 열분해 공급원료가 이러한 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물을 포함하거나 이로 구성되는 경우, 열분해 단계에서 형성된 CO, CO2, 및 C2H2의 총량은 낮다. 또한, 이러한 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물은우수한 저온 특성 및 화석 나프타와의 우수한 혼화성을 가지며, 열분해 단계에서 가령, 프로펜 및 에텐과 같은 유용한 분해 생성물의 형성을 촉진한다.
앞서 언급된 바와 같이, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은 바람직하게는 높은 중량% 양의 파라핀을 갖는다. 따라서, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은, 바람직하게는 방향족(방향족 탄화수소)를 1.0 중량% 이하, 보다 바람직하게는 0.5 중량% 이하, 더욱 더 바람직하게는 0.2 중량% 이하 및 올레핀(알켄)을 2.0 중량% 미만, 바람직하게는 1.0 중량% 이하, 보다 바람직하게는 0.5 중량% 이하, 및 나프텐(시클로알칸)을 5.0 중량% 이하, 바람직하게는 2.0 중량% 이하로 포함한다. 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물에서 방향족, 올레핀 및 나프텐의 낮은 중량% 양은 열 분해 단계에서 고부가가치 화학물질(HVC)의 형성을 촉진한다. 여기에 사용된 고부가가치 화학물질은 에텐, 프로펜, 1,3-부타디엔, 벤젠, 톨루엔 및 자일렌을 의미한다. 벤젠, 톨루엔 및 자일렌은 BTX라고도 지칭될 수 있다. 어떤 경우든, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은, 바람직하게는 최대 50 중량ppm의 산소를 포함한다. 낮은 산소 함량은 HVC의 형성에 유리한, 보다 제어된 방식으로 열분해를 수행할 수 있게 한다. 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물의 파라핀은, n-파라핀 및 i-파라핀이다. 선형 n-파라핀은 에텐 분자로 갈라지는 경향이 있다. 따라서, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 중 파라핀의 총 중량 중에서 적어도 5 중량%, 예컨대 5-90 중량%의 n-파라핀을 포함하는 것이 바람직하다. 특정 실시예에서, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물에서 파라핀의 총 중량 중에서 5 내지 40 중량%, 바람직하게는 8 내지 35 중량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 35 중량%, 더욱 바람직하게는 20 내지 35 중량%, 훨씬 더 바람직하게는 30 내지 35 중량%의 n-파라핀을 포함한다.
일반적으로, 전술한 바와 같은 임의의 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물이 본 발명의 임의의 양태 또는 실시예에서 사용될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 특정의 특히 바람직한, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물이 하기에 언급된다. 특정의 특히 바람직한 실시예에서, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 총 중량의 적어도 80 중량%의 파라핀을 포함하고, 여기서 상기 파라핀 중 60 내지 93 중량%는 이소파라핀이고, 상기 이소파라핀 중 적어도 90 중량%는 탄소수 C14-C18의 범위에 있고, 이소파라핀의 총 중량% 양에 대한 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율은 0.12 미만이다. 또한, 특정의 특히 바람직한 실시예에서, 재생가능 이성질체 파라핀 조성물은, 재생가능 이성질체 파라핀 조성물의 총 중량의 90 중량%의 파라핀을 포함하고, 여기서 상기 파라핀 중 60-90 중량%, 바람직하게는 65-70 중량%가 이소파라핀이며, 상기 이소파라핀 중 95중량% 이상이 탄소수 C14-C18의 범위에 있고, 이소파라핀의 총 중량% 양에 대한 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비는 0.10 미만, 바람직하게는 0.5 미만이다. 이러한 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물은, 열분해 공급원료 또는 화석 나프타와 혼합된 열분해 공급원료 성분으로 제공되는 경우, 열분해 단계에서 HVCs의 형성을 촉진하는 한편, 특히 CO, CO2, 및 C2H2의 낮은 총량을 생성하는 것으로 발견되었다. 또한, 이러한 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물은 유리한 저온 특성을 가지며, 화석 나프타와 잘 혼합된다(우수한 혼화성을 갖는다).
열분해 공급원료를 제공하는 것은, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물을 제공하고 화석 나프타를 제공하는 단계, 및 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물을 화석 나프타와 조합하여 열분해 공급원료를 형성하는 것을 포함할 수 있다. 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은, 바람직하게는 지방산, 지방산 유도체, 모노-, 디- 또는 트리글리세라이드, 또는 이들의 조합을 포함하는, 재생가능한 공급원으로부터 유래된 공급원료(재생가능한 공급원료)를 수소화처리하여, n-파라핀을 형성하고, 수소화처리에서 형성된 n-파라핀의 적어도 일부를 이성질체화 처리하여 i-파라핀을 형성하는 것을 포함한다.
바람직하게는, 재생가능한 공급원료, 즉 재생가능한 공급원으로부터 유래된 공급원료는: 식물성 오일, 식물성 지방, 동물성 오일, 또는 동물성 지방 중 적어도 하나를 포함한다. 이들 물질은, 천연 오일(들) 및/또는 지방(들)의 적절한 선택 및/또는 혼합에 의해 필요에 따라 조정될 수 있는 예측 가능한 조성물을 갖는 재생 가능한 공급원료를 제공할 수 있기 때문에 바람직하다. 재생가능한 공급원료는: 식물성 오일, 목재 오일, 기타 식물 기반 오일, 동물성 오일, 동물성 지방, 어유, 어유, 조류 오일, 미생물 오일, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 선택적으로, 재생 가능한 공급원료는, 재활용 가능한(recyclable) 폐기물 및/또는 재활용 가능한 잔류물을 포함할 수 있다. 재활용 가능한 폐기물은 사용된 식용유, 유리 지방산, 팜유 부산물 또는 공정 측류, 슬러지, 식물성 기름 처리의 측류 또는 이들의 조합과 같은 물질을 포함한다. 재생 가능한 공급원료 및 결과적으로 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물 및 형성된 분해 생성물의 전반적인 지속 가능성은, 재생 가능한 폐기물, 또는 재활용 가능한 잔류물, 또는 둘 다를 포함하는 재생 가능한 공급원료를 그 자체로 또는 식물성 기름, 식물성 지방, 동물성 기름 및/또는 동물성 지방과 같은 오일 및/또는 재생 가능한 지방과 같은 재생 가능한 신선한 공급물과 조합하여 제공함으로써 증가될 수 있다. 여기에서 신선한 공급원료는 재활용되지 않은 송분을 가리킨다. 재생가능한 공급원료는 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물을 얻기 위해 수소화처리 및 이성질체화되기 전에 선택적인 전처리를 거칠 수 있다. 이러한 전처리는 비누화(saponification) 또는 트랜스에스테르화와 같은 재생가능한 공급원료의 정제 및/또는 화학적 변형을 포함할 수 있다. 재생 가능한 공급원료가 (주변 조건에서) 고체 물질인 경우, 선호되는 액체 재생 가능한 공급원료를 유도하도록 물질을 화학적으로 변형하는 것이 유용하다.
수소화처리는 전형적으로 재생가능한 공급원료에 포함된 지방산, 지방산 유도체 및/또는 글리세라이드의 탈산소화, 탈질소화 및 탈황 처리로 작용한다. 추가로, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물을 제공하는 것은, 재생가능한 공급원료를 탈카르복실화 및 탈카르보닐화 반응(즉, COx 형태의 산소 제거), 및/또는 다른 촉매 공정에 적용하여: 물 형태의 유기 산소 화합물로부터 산소를 제거하고, 황화이수소(H2S) 형태의 유기 황 화합물에서 황을 제거하고, 암모니아(NH3) 형태의 유기 질소 화합물에서 질소를 제거하고, 염산(HCL) 형태의 염소와 같은 유기 할로겐 화합물에서 할로겐을 제거하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 공정은, 예를 들어 염소를 제거하기 위한 탈염소수소화(hydrodechlorination) 및 질소를 제거하기 위한 탈질소화수소화(hydrodenitrogenation; HDN)일 수 있다.
바람직하게는, 수소화처리는 수소화탈산소화(HDO) 또는 촉매적 수소화탈산소화(촉매적 HDO)이다. 수소화처리는, 바람직하게는 2 내지 15 MPa, 바람직하게는 3 내지 10 MPa 범위로부터 선택된 압력 및 200 내지 500℃, 바람직하게는 280 내지 400℃ 범위로부터 선택된 온도에서 수행된다. 수소화처리는 주기율표의 VIII족 및/또는 VIB족 금속을 함유하는, 알려진 수소화처리 촉매의 존재 하에 수행될 수 있다. 바람직하게는, 수소화처리 촉매는, 지지된 Pd, Pt, Ni, NiW, NiMo 또는 CoMo 촉매이고, 여기서 지지체는 알루미나 및/또는 실리카이다. 일반적으로 NiMo/Al2O3 및/또는 CoMo/Al2O3 촉매가 사용된다.
본 발명의 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은 수소화처리 단계에서 형성된 n-파라핀의 적어도 일부를 이성질체화 처리하여 i-파라핀을 형성하고, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물을 제조함으로써 제공될 수 있다. 이성질체화 처리는 특별히 제한되지 않는다. 그럼에도 불구하고, 촉매적 이성질체화 처리가 바람직하다. 전형적으로, 재생가능한 공급원료로부터 수소화처리 단계에서 형성된 n-파라핀을 이성질체화 처리하면, 주로 메틸 치환된 이소파라핀이 형성된다. 이성질체화 조건의 심각도(severity) 및 촉매 선택은, 탄소 백본(backbone)에서 형성되는 메틸 분지의 양과, 서로 간의 거리를 제어한다. 이성질체화 단계는, 정제 단계 및 분획화 단계와 같은 추가 중간 단계를 포함할 수 있다. 정제 및/또는 분획화 단계를 통해, 형성되는 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물의 특성을 더 잘 제어할 수 있다.
이성질체화 처리는 바람직하게는 200-500℃, 바람직하게는 280-400℃ 범위에서 선택된 온도 및 2-15 MPa, 바람직하게는 3-10 MPa 범위에서 선택된 압력에서 수행된다. 이성질체화 처리는, 알려진 이성질체화 촉매, 예를 들어 분자체(sieve) 및/또는 주기율표의 VIII족으로부터 선택된 금속 및 담체(carrier)를 함유하는 촉매의 존재 하에 수행될 수 있다. 바람직하게는, 이성질체화 촉매는, SAPO-11 또는 SAPO-41 또는 ZSM-22 또는 ZSM-23 또는 페리에라이트 및 Pt, Pd 또는 Ni 및 Al2O3 또는 SiO2를 함유하는 촉매이다. 전형적인 이성질화 촉매는, 예를 들어 Pt/SAPO-11/Al2O3, Pt/ZSM-22/Al2O3, Pt/ZSM-23/Al2O3 및/또는 Pt/SAPO-11/SiO2이다. 촉매 비활성화는, 이성질체화 처리에서 분자 수소의 존재에 의해 감소될 수 있다. 따라서, 이성질체화 처리에서 첨가된 수소의 존재가 바람직하다. 특정 실시예에서, 수소화처리 촉매(들) 및 이성질체화 촉매(들)는, 반응 공급물(재생가능한 공급원료 및/또는 이로부터 유도된 n-파라핀 및/또는 i-파라핀)과 동시에 접촉하지 않는다. 특정 실시예에서, 수소화처리 및 이성질체화 처리는 별도의 반응기에서 수행되거나 별도로 수행된다.
특정 실시예에서, 수소화처리 단계에서 형성된 n-파라핀의 일부만이 이성질체화 처리된다. 수소화처리 단계에서 형성된 n-파라핀의 일부는 분리될 수 있고, 분리된 n-파라핀은 이성질체화 처리되어 i-파라핀을 형성할 수 있다. 이성질체화 처리를 거친 후, 분리된 파라핀은 선택적으로 나머지 파라핀과 재결합된다. 대안적으로, 수소화처리 단계에서 형성된 모든 n-파라핀은 이성질체화 처리되어 i-파라핀을 형성할 수 있다.
덧붙여서, 이성질체화 처리는 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물의 파라핀을 주로 이성질체화시키는 역할을 하는 단계이다. 대부분의 열적 또는 촉매적 전환(예컨대, 수소화처리 및 HDO)은 약간의 이성질체화(보통 5 중량% 미만)를 초래하지만, 본 발명에 사용될 수 있는 이성질체화 단계는, 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물의 이소파라핀 함량의 상당한 증가로 이어지는 단계이다. 전형적으로, 탄소수 분포는 이성질체화 처리 동안 실질적으로 변하지 않는다. 따라서, 탄소수 C3-C14 범위의 파라핀 중량% 양은, 이성질체화 처리 과정에서 실질적으로 증가하지 않는다. 탄소수가 C14 미만인 이소파라핀이 열분해 단계에서 CO, CO2 및 C2H2의 형성을 증가시키는 것으로 밝혀졌기 때문에 이는 바람직하다.
재생가능한 이성질체 파라핀 조성물을 제공하는 것은 바람직하게는 재생가능한 공급원료를 기체화하는 것을 포함하지 않는다. Fischer-Tropsch 공정 단계를 포함하는 공정과 같은, 기체-액체(gas-to-liquid; GTL) 공정을 통해 제조된 파라핀 조성물은, 탄소수 C9-C50, 특히 C9-C24 범위의 파라핀 탄화수소의 광범위한 분포를 특징으로 한다.
일산화탄소, 이산화탄소, 수소, 메탄, 에탄 및 프로판과 같은 물 및 가벼운 가스는, 열분해 공급원료 또는 열분해 공급원료 성분으로 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물을 제공하기 전에, 가령 증류와 같은 임의의 종래의 수단을 사용하여 수소화처리 및/또는 이성질체화된 재생 가능한 공급원료로부터 분리될 수 있다. 물 및 경질 가스의 제거 후 또는 제거와 함께, 수소처리 및/또는 이성질체화된 재생가능한 공급원료는 하나 이상의 분획으로 분획화될 수 있다. 분획화는 증류와 같은 임의의 종래의 수단에 의해 수행될 수 있다. 또한, 수소처리 및/또는 이성질체화된 재생가능한 공급원료는 선택적으로 정제될 수 있다. 정제 및/또는 분획화는 형성되는 이성질체 파라핀 조성물의 특성 및 그에 따라 열분해 단계의 분해 생성물의 특성을 보다 잘 제어할 수 있게 한다. 그러나, 전술한 바와 같이 재생가능한 공급원료의 수소화처리 및 이성질체화에 의해 수득된 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은 열분해기 또는 열분해 공정에 직접 공급될 수 있다.
재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물에서 이소파라핀 함량 및 이소파라핀 유형(이소파라핀의 분지)은 주로 이성질체화 처리에 의해 제어된다; 예를 들어 촉매(또는 촉매의 결핍), 온도, 압력, 체류 시간 및 이성질체화 공정에서 첨가된 수소의 양. 특정 실시예에서, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물을 제공하는 것은, 이성질체화 처리로부터 수득된 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물을 분석하고, 분석 결과에 기초하여, 이전에 기재된 요건을 충족하는 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물을 선택하고, 선택된 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물을 열분해 공급원료 또는 열분해 공급원료 성분으로 제공하는 것을 포함한다. 앞서 기술된 기준을 충족하는 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물을 선택함으로써, 열분해 동안 형성되는 원치 않는 부산물, 즉 CO, CO2 및 C2H2의 총량이 감소될 수 있다. 바람직하게는, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물을 분석하는 단계는, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물에서 파라핀 중량%를 결정하는 단계, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물에서 이소파라핀의 중량%를 결정하는 단계, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물에서 이소파라핀의 총 중량% 양에 대한 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율을 결정하는 단계, 및 바람직하게는 재생 이성질체 파라핀 조성물에서 이소파라핀의 탄소수 분포를 결정하는 단계를 포함한다. 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물을 분석하는 것은, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물에서 중량% n-파라핀을 결정하는 것, 및/또는 단분지형 이소파라핀, 이분지형 및 삼분지형 이소파라핀, 및 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀의 중량%를 각각 결정하는 것을 추가로 포함할 수 있다. 파라핀, 이소파라핀, n-파라핀 뿐만 아니라 단분지형 이소파라핀, 이분지형 및 삼분지형 이소파라핀, 및 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀의 중량%는 예를 들어 실시예에 기술된 분석 방법과 같은 GC-FID 분석을 사용하는 것과 같은 임의의 적절한 방법으로 결정될 수 있다.
본 발명의 열분해 공급원료는, 열분해 공급원료의 총 중량을 기준으로 전술한 재생가능 이성질체 파라핀 조성물의 1 내지 100 중량%, 및 화석 나프타 0 내지 99 중량%를 포함하고, 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물 및 화석 나프타의 중량% 양의 합이 열분해 공급원료의 총 중량의 적어도 90 중량%이다. 다시 말해서, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은, 열분해 공급원료로서 제공되거나, 열분해 공급원료를 형성하기 위해 화석 나프타와 조합된 열분해 공급원료 성분으로서 제공될 수 있다. 바람직하게는, 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물의 중량% 양 및 화석 나프타의 중량% 양의 합은 열분해 공급원료의 총 중량의 95 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 99 중량% 이상이다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 화석 나프타는 자연적으로 발생하고 재생 불가능한 공급원으로부터 유래된 조성물을 지칭한다. 이러한 재생 불가능한 공급원은 "화석 공급원(fossil sources)" 또는 "광물 공급원(mineral sources)"으로도 지칭될 수 있다. 화석 나프타가 유래될 수 있는 재생 불가능한 공급원의 예에는: 원유, 석유/가스, 셰일 오일/가스, 천연 가스 또는 석탄 매장지 등 및 이들의 조합을 포함하고, 여기에는 지상/지하 자원에서 활용할 수 있는 임의의 탄화수소가 풍부한 퇴적물을 포함하는 이들의 조합이 포함된다. 이러한 공급원은 "화석 오일(fossil oil)"이라고도 한다. 화석 나프타는 주로 탄화수소로 구성됩니다. 특정 실시예에서, 화석 나프타는, 화석 나프타의 총 중량의 적어도 95 중량%, 바람직하게는 적어도 99 중량%의 탄화수소를 포함한다. 특정 실시예에서, 화석 나프타는 20 내지 85 중량%의 파라핀, 0 내지 30 중량%, 바람직하게는 0 내지 5 중량% 올레핀(알켄), 5 내지 30 중량%의 나프텐(시클로알칸), 및 0 내지 30 중량%의 방향족(방향족 탄화수소)을 포함한다.
화석 나프타는 중질 나프타, 경질 나프타, 또는 이들의 조합과 같은 다양한 등급의 화석 나프타로부터 선택될 수 있다. 바람직하게는, 화석 나프타의 끓는점 범위(초기 끓는점에서 끝점까지)는 25˚C 내지 360˚C의 온도 범위 내이다. 특정 실시예에서, 화석 나프타의 끓는점의 범위는 25˚C 내지 220˚C의 범위 내이다. 또한, 특정 실시예에서, 화석 나프타의 끓는점의 범위는 30˚C 내지 90˚C, 바람직하게는 35˚C 내지 85˚C의 범위 내이다. 추가로, 특정 실시예에서, 화석 나프타의 끓는점의 범위는 50˚C 내지 200˚C, 바람직하게는 50˚C 내지 187˚C의 범위 내이다. 또 다른 특정 실시예에서, 화석 나프타의 끓는점의 범위는 180˚C 내지 360˚C 범위 내이다. 끓는점 범위는 EN-ISO-3405(2011)에 따라 측정된 값으로 주어진다.
특정 실시예에서, 열분해 공급원료는, 재생가능 이성질체 파라핀 조성물의 총 중량을 기준으로 하여 재생가능 이성질체 파라핀 조성물 50-100 중량%, 및 화석 나프타 0-50 중량%를 포함한다. 특정의 바람직한 실시예에서, 열분해 공급원료는 열분해 공급원료의 총 중량을 기준으로 50-85 중량%의 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 및 15-50 중량%의 화석 나프타, 바람직하게는 60-85 중량%의 재생 이성질체 파라핀 조성물 및 화석 나프타 15-40 중량%, 보다 바람직하게는 재생 이성질체 파라핀 조성물 70-85 중량% 및 화석 나프타 15-30 중량%를 포함한다. 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물을 50중량% 이상 포함하거나 주로 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물을 포함하는 열분해 공급원료가 바람직하다. 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물은, 화석 나프타에 비해 열분해 단계에서 HVC의 형성을 촉진하고 열분해 공급원료의 지속 가능성을 증가시키고, 결과적으로 형성된 분해 생성물의 지속 가능성을 증가시킨다. 특정 실시예에서, 열분해 공급원료는 5:1(재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 대 화석 나프타)의 중량비로 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 및 화석 나프타를 포함한다.
본 발명의 열분해는 바람직하게는 증기(steam) 분해(cracking)이다. 증기 분해 설비는 석유 화학 산업, 특히 고분자 산업의 원료 공급원으로 널리 사용된다. 증기 분해의 공정 조건은 잘 알려져 있으며, 따라서 본 발명의 구현은 확립된 공정의 약간의 수정만을 필요로 한다. 상술한 열분해 공급원료의 열분해는 바람직하게는 통상적인 나프타(증기) 분해기, 즉 화석 나프타를 열분해하기 위해 일반적으로 사용되는 분해기(cracker)에서 수행된다. 열분해는 바람직하게는 촉매 없이 수행된다. 그러나, 첨가제, 특히 황(sulfur) 첨가제가 열분해 단계에서 사용될 수 있다. 본 발명의 방법은, 황을 포함하는 열분해 공급원료를 제공하여 코크스(coke) 형성을 감소시키고, 열분해 단계에서 CO 및 CO2의 형성을 추가로 감소시키는 것을 포함할 수 있다. 열분해 단계에서 C2H2의 형성은 열분해 공급원료의 황 함량에 크게 영향을 받지 않는다. 임의의 이론에도 구속되지 않고, 황은 니켈 황화물을 형성함으로써, 크래킹 코일 표면 상의 활성 부위(active site), 특히 크래킹 코일 재료의 Ni 부위를 부동태화(passivate)시키는 것으로 여겨진다. 니켈 황화물은 금속 Ni 및 Ni 산화물과 달리 코크스 가스화를 촉매화시키지 않는다.
열분해 단계에서 CO 및 CO2의 형성을 추가로 감소시키기 위해, 열분해 공급원료는 황을 포함할 수 있다. 재생가능한 공급원료, 특히 식물성 오일/지방 및/또는 동물성 오일/지방의 수소화처리 및 이성질체화에 의해 제공되는 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은, 매우 적은 수량의 황을 포함하는 주로 파라핀계 탄화수소의 화학적 혼합물이다. 황의 첨가 없이, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은 중량 기준으로 5ppm 미만의 황을 포함할 수 있다. 황은 열분해 공급원료에 황 함유 화합물(황 첨가제)을 첨가함으로써, 또는 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 및 전형적으로 황을 포함하는 충분한 양의 화석 나프타를 포함하는 열분해 공급원료를 제공함으로써 또는 둘 다에 의해 열분해 공급원료에 첨가될 수 있다. 따라서, 특정 실시예에서, 열분해 공급원료는 20-300 중량ppm, 바람직하게는 20-250 중량ppm, 보다 바람직하게는 20-100 중량ppm, 훨씬 더 바람직하게는 20-65 중량ppm의 황을 포함한다. 본 발명의 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은 열분해 동안 형성되는 원치 않는 부산물(CO, CO2, 및 C2H2)의 총량을 이미 감소시키기 때문에, 열분해 공급원료가 다량의 황을 함유할 필요가 없다. 열분해 공급원료의 낮은 황 농도는 분해 생성물, 특히 분해 생성물의 중질 탄화수소 분획이 또한, 낮은 황 함량을 갖는다는 이점을 갖는다. 전형적으로, 분해 생성물(C4 이상)의 중질 탄화수소 분획은 분해 생성물로부터 분리된 후 광범위한 정제를 거치지 않으며, 따라서 열 분해 단계에서 유래하는 황이 이들 분획에 실질적으로 잔류한다. 일반적으로, 주로 C4-C11 탄화수소, 특히 벤젠이 제거된 C5-C9 탄화수소를 포함하는, 열분해 가솔린(pyrolysis gasoline; PyGas) 분획은, 일반적으로 연료 성분으로 사용되는 소위 연료 풀로 전환된다. 황 함량이 낮거나 황이 없는 연료는, 황 함량이 높은 연료 또는 연료 성분보다 연소 시 유해한 배출량이 적기 때문에 저황(low sulfur) 또는 초저황 연료 및 연료 성분이 선호됩니다. 50-65 중량ppm의 황을 포함하는 열분해 공급원료가 특히 바람직하다. 이는 50-65 중량ppm의 황 함량이 열분해 단계에서 CO 및 CO2의 형성을 추가로 감소시키고, (분별 후 정제 단계 없이) 황 함량이 낮은 PyGas 분획을 형성하기 때문이다.
적합한 황 첨가제의 예는, 디메틸 이황화물(DMDS), 황화수소(H2S) 및 이황화탄소(CS2)이다. DMDS는 코킹을 감소시키기 때문에 특히 바람직한 황 첨가제이다. 특정 실시예에서, 열분해 공급원료를 제공하는 단계는, 황 첨가제, 바람직하게는 DMDS를 열분해 공급원료와 혼합하여 20-300 중량ppm, 바람직하게는 20-250 중량ppm, 더욱 바람직하게는 20-100 중량ppm, 심지어 더욱 바람직하게는 중량ppm 20-65ppm의 황을 포함하는 열분해 공급원료를 형성하는 것을 포함한다. 특정의 바람직한 실시예에서, 열분해 공급원료를 제공하는 단계는, 황 첨가제, 바람직하게는 DMDS를 열분해 공급원료와 혼합하여, 50-65 중량ppm의 황을 포함하는 열분해 공급원료를 형성하는 것을 포함한다. 황 첨가제는 열분해 공급원료를 열분해 단계에 공급하기 전에 열분해 공급원료와 혼합될 수 있다. 선택적으로, 황 첨가제는 황 첨가제를 포함하는 증기를 열분해로에 주입함으로써 열분해 단계에서 첨가될 수 있다. 따라서, 특정 실시예에서, 방법은 황 첨가제, 바람직하게는 DMDS를 포함하는 증기를 열분해로에 주입하여, 열분해로 내의 열분해 공급원료가 20-300 중량ppm, 바람직하게는 20-250 중량ppm, 더 바람직하게는 20-100 중량ppm, 더욱 더 바람직하게는 20-65 중량ppm의 황을 포함하도록 하는 것을 포함한다. 특정의 바람직한 실시예에서, 방법은 황 첨가제, 바람직하게는 DMDS를 포함하는 증기를 열분해로에 주입하여 열분해로 내의 열분해 공급원료가 50-65 중량ppm의 황을 포함하도록 하는 것을 포함한다.
특정 실시예에서, 열분해 공급원료를 제공하는 단계는 화석 나프타를 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물과 조합하여 20-300 중량ppm, 바람직하게는 20-250 중량ppm, 더욱 바람직하게는 20-100 중량ppm, 훨씬 더 바람직하게는 20-65 중량ppm의 황을 포함하는 열분해 공급원료를 형성하는 것을 포함한다. 특정의 바람직한 실시예에서, 열분해 공급원료를 제공하는 단계는 화석 나프타를 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물과 조합하여 50-65 중량ppm의 황을 포함하는 열분해 공급원료를 형성하는 것을 포함한다. 화석 나프타의 황 농도는 화석 나프타의 공급원과, 가해진 정제 단계에 따라 다를 수 있다. 미리 결정된 양의 황을 포함하는 열분해 공급원료를 제공하는 것은, 적절한 황 함량을 갖는 화석 나프타를 선택하는 것, 열분해 공급원료에서 화석 나프타의 중량%를 조정하는 것, 또는 둘 다를 포함할 수 있다. 따라서 미리 결정된 양의 황을 포함하는 열분해 공급원료가 황 첨가제의 첨가 없이 제공될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 황 첨가제는 화석 나프타 및 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물을 포함하는 열분해 공급원료에 선택적으로 첨가될 수 있다.
열분해 공급원료로서 본 발명에 따른 열분해 공급원료를 제공함으로써, 넓은 온도 범위로부터 선택된 코일 출구 온도(COT)에서 열분해 단계를 수행하여 유리하고 적은 양의 불순물(CO, CO2, C2H2)을 얻을 수 있다. COT는 일반적으로 열분해기의 열분해 공급원료에 대한 최고 온도이다. 열분해 단계는, 바람직하게는 780 내지 890℃ 범위, 바람직하게는 800 내지 860℃ 범위로부터 선택된 COT에서 수행된다. COT가 800˚C 내지 840˚C 범위에서 선택되는 경우 열분해 단계에서 형성되는 원치 않는 부산물(CO, CO2 및 C2H2)의 총량은 특히 낮다. COT는, 예를 들어, 약 805˚C, 810˚C, 815˚C, 820˚C, 825˚C, 830˚C, 및 835˚C로부터 선택될 수 있다. 약 800˚C의 COT에서 열분해가 수행될 때, 원하지 않는 부산물(CO, CO2, C2H2)의 총량이 특히 적게 형성된다. 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성과 화석 나프타를 모두 포함하는 열분해 공급원료는, COT가 800˚C 내지 820˚C 범위에서 선택될 때 특히 적은 양의 CO, CO2 및 C2H2를 형성한다.
열분해가 증기 분해인 특정 실시예에서, 증기 분해는, 물과 열분해 공급원료 사이의 유속 비율(flow rate ratio)(H2O 유량 [kg/h]/열분해 공급원료 유량[kg/h])이 0.05-1.20, 바람직하게는 0.10-1.00, 더욱 바람직하게는 0.20-0.80, 더 바람직하게는 0.25-0.70, 더욱 더 바람직하게는 0.25-0.60, 가장 바람직하게는 0.30-0.50인 유속 비율에서 수행된다. 열분해가 증기 분해인 특정의 바람직한 실시예에서, 증기 분해는 0.30-0.50의 물과 열분해 공급원료 사이의 유속 비율(H2O 유량 [kg/h]/열분해 공급원료 유량 [kg/h]) 및 800˚C 내지 840˚C 범위에서 선택된 COT에서 수행된다. 이러한 조건에서 증기 분해를 수행하면 CO, CO2 및 C2H2의 총량이 낮아진다.
열분해 단계에서 코일 출구 압력은, 0.09-0.3 MPa, 바람직하게는 적어도 0.1 MPa, 보다 바람직하게는 적어도 0.11 MPa 또는 0.12 MPa, 바람직하게는 최대 0.25 MPa, 더 바람직하게는 최대 0.22 MPa 또는 0.20MPa에서 선택될 수 있다.
열분해 공정은, 미전환 반응물을 열분해로에 재순환시키는 것을 포함할 수 있다. 선택적으로, 프로판 및 에탄과 같은, 분해 생성물의 덜 가치 있는 특정 부분은, 열분해로로 다시 재순환되어 에텐 및 프로펜과 같은 더 가치 있는 생성물로 전환될 수 있다. 미전환 반응물, 분해 생성물의 덜 가치 있는 부분 또는 둘 다를 재순환시키는 것은, 열분해 공정의 전체 수익성 및 전체 수율 및/또는 HVC의 전체 수율을 증가시킨다.
열분해는 다중 열분해로에서 수행될 수 있다. 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물을 포함하거나 이로 이루어진 본 발명의 열분해 공급원료는, 다중 열분해로 중 하나 이상에 공급될 수 있다. 예를 들어, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 이용가능성은, 다중 열분해로 중 얼마나 많은 수가 본 발명의 열분해 공급원료와 함께 공급될 수 있는지를 결정할 수 있다. 다중 증기 분해기의 유출물 또는 분해 생성물은 조합되어 하나 이상의 유출물 스트림을 형성하고, 이는 선택적으로 수송되거나 정제 및/또는 중합과 같은 추가 처리 단계로 수송될 수 있다. 선택적으로, 열분해는, 본 발명의 열분해 공급원료가 공급되는 단일 열분해로에서 수행될 수 있고, 단일 열분해로로부터의 유출물 또는 분해 생성물은 선택적으로 정제 및/또는 중합과 같은 추가 처리 단계로 수송되거나 운반될 수 있다.
증기 분해 공정은 분해 생성물의 급냉(quenching) 및 냉각을 포함할 수 있다. 전형적으로, CO, CO2, C2H2, 또는 이들의 조합의 적어도 일부는 급냉 및 냉각 동안 분해 생성물로부터 제거된다. 특정 실시예에서, 방법은 탄화수소의 혼합물을 포함하는 분해 생성물을 분획화하는 것을 포함한다. 분획화는, 분해 생성물로부터 연료유 분획, PyGas 분획, 수소 분획, 메탄 분획, 연료 가스 분획, C2 분획(에틸렌 분획), C3 분획(프로필렌 분획) 및/또는 C4분획을 분리하는 것을 포함할 수 있다. C2 분획(에틸렌 분획) 및 C3 분획(프로필렌 분획)은, 특히 중합체 제조에 사용하기에 적합하다. 따라서, 특정 실시예에서, 방법은 분해 생성물로부터 에틸렌 분획, 프로필렌 분획, 또는 둘 다를 분리하고, 에틸렌 분획, 프로필렌 분획, 또는 둘 모두를 중합 처리하는 단계를 포함한다.
본 발명은, 본 발명에 따른 열분해 공급원료를 열분해함으로써 CO, CO2 및 C2H2의 총량이 적은 분해 생성물을 얻을 수 있게 한다. 특정 실시예에서, 분해 생성물은: 수소, 메탄, 에탄, 에텐, 프로판, 프로펜, 프로파디엔, 부탄, 부틸렌, 예를 들어 부텐, 이소-부텐 및 부타디엔, C5+ 탄화수소, 예를 들어 방향족, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, C5-C18 파라핀, 또는 C5-C18 올레핀 중 하나 이상을 포함한다. 선택적으로, 분해 생성물에 포함된 탄화수소의 적어도 일부는, 메탄 유도체 또는 메탄 유도체들, 에텐 유도체 또는 에텐 유도체들, 프로펜 유도체 또는 프로펜 유도체들, 벤젠 유도체 또는 벤젠 유도체들, 톨루엔 유도체 또는 톨루엔 유도체들, 및/또는 자일렌 유도체 또는 자일렌 유도체로 추가 처리될 수 있다.
메탄 유도체는: 예를 들어 암모니아, 메탄올, 포스겐, 수소, 옥소화학물질 및 메탄올 유도체와 같은 이들의 유도체를 포함한다. 메탄올 유도체의 예는 메틸 메타크릴레이트, 폴리메틸 메타크릴레이트, 포름알데히드, 페놀 수지, 폴리우레탄, 메틸-tert-부틸 에테르 및 이들의 유도체이다.
에텐 유도체는: 예를 들어 에틸렌 옥사이드, 에틸렌 디클로라이드, 아세트알데히드, 에틸벤젠, 알파-올레핀 및 폴리에틸렌, 및 이들의 유도체, 예컨대 에틸렌 옥사이드 유도체, 에틸벤젠 유도체 및 아세트알데히드 유도체를 포함한다. 에틸렌 옥사이드 유도체는: 예를 들어 에틸렌 글리콜, 에틸렌 글리콜 에테르, 에틸렌 글리콜 에테르 아세테이트, 폴리에스테르, 에탄올 아민, 에틸 카보네이트 및 이들의 유도체를 포함한다. 에틸벤젠 유도체는: 예를 들면 스티렌, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌, 스티렌-아크릴로니트릴 수지, 폴리스티렌, 불포화 폴리에스테르, 스티렌-부타디엔 고무 및 이들의 유도체를 포함한다. 아세트알데히드 유도체는: 예를 들어 아세트산, 비닐 아세테이트 단량체, 폴리비닐 아세테이트 중합체 및 이들의 유도체를 포함한다. 에틸 알코올 유도체는, 예를 들어 에틸 아민, 에틸 아세테이트, 에틸 아크릴레이트, 아크릴레이트 엘라스토머, 합성 고무 및 이들의 유도체를 포함한다. 또한, 에텐 유도체는, 폴리염화비닐, 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르, 폴리염화비닐, 폴리스티렌 등의 중합체 및 이들의 유도체를 포함한다.
프로펜 유도체는: 예를 들어 이소프로판올, 아크릴로니트릴, 폴리프로필렌, 프로필렌 옥사이드, 아크릴산, 알릴 클로라이드, 옥소알코올, 큐멘, 아세톤, 아크롤레인, 하이드로퀴논, 이소프로필페놀, 4-에틸펜텐-1, 알킬레이트, 부티르알데히드, 에틸렌-프로필렌 탄성중합체, 및 이들의 유도체를 포함한다. 프로필렌 옥사이드 유도체는: 예를 들어 프로필렌 카보네이트, 알릴 알코올, 이소프로판올아민, 프로필렌 글리콜, 글리콜 에테르, 폴리에테르 폴리올, 폴리옥시프로필렌아민, 1,4-부탄디올, 및 이들의 유도체를 포함한다. 알릴 클로라이드 유도체는: 예를 들어 에피클로로히드린 및 에폭시 수지를 포함한다. 이소프로판올 유도체는: 예를 들어, 아세톤, 이소프로필 아세테이트, 이소포론, 메틸 메타크릴레이트, 폴리메틸 메타크릴레이트 및 이들의 유도체를 포함한다. 부티르알데히드 유도체는, 예를 들어 아크릴산, 아크릴산 에스테르, 이소부탄올, 이소부틸아세테이트, n-부탄올, n-부틸아세테이트, 에틸헥산올 및 이들의 유도체를 포함한다. 아크릴산 유도체는 예를 들어, 아크릴레이트 에스테르, 폴리아크릴레이트 및 초흡수제와 같은 수분 흡수 중합체 및 이들의 유도체를 포함한다.
부틸렌 유도체는: 예를 들어 알킬레이트, 메틸 tert-부틸 에테르, 에틸 tert-부틸 에테르, 폴리에틸렌 공중합체, 폴리부텐, 발레르알데히드, 1,2-부틸렌 옥사이드, 프로필렌, 옥텐, sec-부틸 알코올, 부틸렌 고무, 메틸 메타크릴레이트, 이소부틸렌, 폴리이소부틸렌, p-tert-부틸페놀, 디-tert-부틸-p-크레졸 및 2,6-디-tert-부틸페놀과 같은 치환된 페놀, 폴리올 및 이들의 유도체를 포함한다. 다른 부타디엔 유도체는 스티렌 부틸렌 고무, 폴리부타디엔, 니트릴, 폴리클로로프렌, 아디포니트릴, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌, 스티렌-부타디엔 공중합체 라텍스, 스티렌 블록 공중합체, 스티렌-부타디엔 고무일 수 있다.
벤젠 유도체는: 예를 들어 에틸 벤젠, 스티렌, 쿠멘, 페놀, 시클로헥산, 니트로벤젠, 알킬벤젠, 말레산 무수물, 클로로벤젠, 벤젠 술폰산, 비페닐, 히드로퀴논, 레조르시놀, 폴리스티렌, 스티렌-아크릴로니트릴 수지, 스티렌-부타디엔 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지, 스티렌 블록 공중합체, 비스페놀 A, 폴리카보네이트, 메틸 디페닐 디이소시아네이트 및 이들의 유도체를 포함한다. 시클로헥산 유도체는: 예를 들어 아디프산, 카프로락탐 및 이들의 유도체를 포함한다. 니트로벤젠 유도체는: 예를 들어 아닐린, 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트, 폴리이소시아네이트 및 폴리우레탄을 포함한다. 알킬벤젠 유도체는: 예를 들어 선형 알킬벤젠을 포함한다. 클로로벤젠 유도체는, 예를 들어 폴리설폰, 폴리페닐렌 설파이드 및 니트로벤젠을 포함한다. 페놀 유도체는: 예를 들어 비스페놀 A, 페놀 포름 알데히드 수지, 시클로헥사논-시클로헥세놀 혼합물(KA-오일), 카프로락탐, 폴리아미드, p-노노일페놀 및 p-데도실페놀과 같은 알킬페놀, 오르토-자일레놀, 아릴 포스페이트, 오-크레졸 및 시클로헥산올을 포함한다.
톨루엔 유도체는, 예를 들어 벤젠, 자일렌, 톨루엔 디이소시아네이트, 벤조산 및 이들의 유도체를 포함한다.
자일렌 유도체는: 예를 들면 테레프탈산, 이소프탈산, 무수프탈산 등의 방향족 이산 및 무수물, 프탈산 및 이들의 유도체를 포함한다. 테레프탈산의 유도체는, 예를 들어, 디메틸 테레프탈레이트와 같은 테레프탈산 에스테르, 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트 및 폴리에스테르 폴리올과 같은 폴리에스테르를 포함한다. 프탈산 유도체는, 예를 들어 불포화 폴리에스테르 및 PVC 가소제를 포함한다. 이소프탈산 유도체는, 예를 들어 불포화 폴리에스테르, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 공중합체, 및 폴리에스테르 폴리올을 포함한다.
본 발명의 방법으로 수득된 분해 생성물의 탄화수소는, 통상적인 석유화학, 특히 중합체 산업을 위한 원료로서 특히 적합하다. 구체적으로, 본 발명의 방법으로 수득된 분해 생성물에 포함된 탄화수소의 혼합물은, 화석 나프타와 같은 기존 화석 원료의 열분해(스팀 분해)로부터 수득된 탄화수소의 생성물 분포와 유사하고, 심지어 더 유리한 (HVC의 더 높은 중량%를 포함하는) 생성물 분포를 나타낸다. 따라서, 예를 들어, 본 발명의 열분해 공급원료를 열분해 공급원료로 제공함으로써 재생가능한 물질로부터 부분적으로 유도된 중합체를 생산하는 것이 가능하다. 선택적으로, 재생 가능한 물질로부터 배타적으로 유도된 중합체는, 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물로 구성된 본 발명의 열분해 공급원료를 열분해 공급원료로 제공함으로써 생성될 수 있다.
특정 실시예에서, 방법은, 분해 생성물의 적어도 일부를 정제 처리하여 CO, CO2, 또는 C2H2중 적어도 하나를 제거하는 것을 포함한다. 본 발명의 방법의 장점은 열분해 단계에서 형성된 분해 생성물에서 CO, CO2, 및 C2H2의 총량이 적고, 결과적으로 분해 생성물에서 CO, CO2, C2H2 또는 이들의 조합의 제거 부담이 감소된다는 것이다. 이는 분해 생성물의 적어도 일부가 중합 처리를 받는 실시예에서 특히 유리하다. 이전에 언급한 바와 같이 CO, CO2 및 C2H2는 중합 촉매 독이므로, 중합 공정에서 바람직하지 않다. 중합 처리를 받게 될 분해 생성물의 일부로부터 CO, CO2, C2H2, 또는 이들의 조합을 제거하는 부담은, 상당히 감소될 수 있고 심지어는 잠재적으로 중복적일 수도 있다. 그러나 실제로 중합 처리를 받는 분해 생성물의 일부는, 예를 들어 예방 조치로 또는 표준 절차에서 벗어나는 것을 피하기 위해 일반적으로 먼저 정제 처리를 받는다. 어떤 경우든, 분해 생성물 내 CO, CO2 및/또는 C2H2 불순물의 양이 적으면, 흡수제, 흡착제, 반응물, 분자체 및/또는 정제 촉매와 같은, O, CO2 또는 C2H2 중 적어도 하나를 제거하기 위한 정제 처리에 사용될 수 있는, 활성 물질의 수명이 증가하며, 활성 물질의 재생 빈도를 감소시킨다.
분해 생성물의 적어도 일부에 적용될 수 있는 정제 처리는, CO, CO2, 또는 C2H2 중 적어도 하나를 제거하기에 적합한 임의의 정제 처리일 수 있다. 이러한 정제 처리의 예는 EP2679656A1, WO2016023973, WO2003048087, 및 US2010331502A1에 기재되어 있으며, 이들 모두는 전문이 본원에 참고로 통합된다.
특정 실시예에서, 정제 처리는, 분해 생성물의 적어도 일부를 활성 물질, 예컨대 흡수제, 흡착제, 정제 촉매, 반응물, 분자체, 또는 이들의 조합과 접촉시켜 적어도 CO, CO2 또는 C2H2 중 하나를 제거하는 것을 포함한다. 선택적으로, 정제 처리는 분자 산소, 분자 수소, 또는 둘 모두의 존재 하에 분해 생성물의 적어도 일부를 활성 물질과 접촉시키는 것을 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 정제 처리는 활성 물질을 포함하는 하나 이상의 정제 트레인(train), 또는 활성 물질의 하나 이상의 층(bed)을 통해 분해 생성물의 적어도 일부를 통과시키는 것을 포함한다. 접촉은 단일 용기에서 수행될 수 있다. 선택적으로, 접촉은 바람직하게는 직렬로(in series) 연결된 다수의 용기에서 수행될 수 있으며, 이는 정제될 분해 생성물의 일부가 추가 정제를 위해 하나의 용기에서 다음 용기로 통과되도록 허용한다.
활성 물질은, 예를 들어 산화 구리 또는 산화 구리 촉매, 알루미나 상에 임의로 지지된 Pt, Pd, Ag, V, Cr, Mn, Fe, Co, 또는 Ni의 산화물, 알루미나 상에 임의로 지지된 Au/CeO2, 제올라이트(zeolite), 특히 유형 A 및/또는 유형 X 제올라이트, Selexsorb™ COS 또는 Selexord™ CD와 같은 알루미나 기반 흡수제 또는 촉매, 알루미나, 알루미노실리케이트, 알루미노포스페이트 또는 이들의 혼합물, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 분자체를 포함할 수 있다.
활성 물질은, WO03/048087A1의 p. 11, 라인 12 - p. 12, 라인 3; p.12, 라인 18 - p. 15, 라인 29, 및/또는 p. 17, 라인 21 - p. 21, 라인 2에 설명된 흡착제 또는 흡착제들, 및/또는 WO03/048087A1의 p. 21, 라인 3 - p. 22 라인 26에 설명된 분자체 또는 분자체들을 포함할 수 있다. 활성 물질은, US2010/0331502A1의 단락 [0105] 내지 [0116]에 설명된 정제 촉매 또는 촉매들, 또는 US2010/0331502A1의 단락 [0117] 내지 [0119]에 설명된 분자체 또는 분자체들을 포함할 수 있다. 활성 물질은 WO2016/023973A1의 단락 [0061], [0061], [0063] 및/또는 [0064]에 설명된 정제 촉매 또는 촉매들을 포함할 수 있다.
정제 처리는 EP2679656A1의 단락 [0043] 내지 [0082]에 설명된 정제 처리일 수 있다. 정제 처리는 US2010/0331502A1의 단락 [0092] 내지 [0119] 및/또는 단락 [0126] 및/또는 실시예 2에 설명된 정제 처리일 수 있다. 정제 처리는, WO2016/023973A1의 단락 [0056] 내지 [0067]에 설명된 정제 처리일 수 있다. 정제 처리는, WO03/048087A1의 p. 11, 라인 12 - p. 15, 라인 29, 및/또는 p. 16, 라인 1 - p. 21, 라인 2, 및/또는 p.23, 라인 14 - p. 24 라인 13, 및/또는 실시예 1 및/또는 실시예 2에 설명된 정제 처리일 수 있다. 예를 들어, CuO 촉매는 CuO 촉매를 H2와 접촉시킴으로써 재생될 수 있다. CuO2 촉매는 CuO2 촉매를 분자 산소와 접촉시킴으로써 재생될 수 있다. 제올라이트 분자체는 열을 가하고, 제올라이트 분자체를 질소 흐름과 같은 불활성 기체 흐름과 접촉시킴으로써 재생될 수 있다.
특정 실시예에서, 정제 처리는 하기 단계 중 적어도 하나를 포함한다: i) 분해 생성물의 적어도 일부를 CuO 촉매와 접촉시켜 산소를 제거하는 단계, ii) 분해 생성물의 적어도 일부를 H2와 접촉시켜 수소화에 의해 C2H2 제거하는 단계, iii) 산화에 의해 CO를 제거하기 위해 분해 생성물의 적어도 일부를 CuO2 촉매와 접촉시키는 단계, 또는 iv) 분해 생성물의 적어도 일부를 제올라이트 분자체와 접촉시켜 CO2를 제거하는 단계. 선택적으로, 정제 처리는 분해 생성물의 적어도 일부를 Selexorb™와 같은 활성 알루미나 촉매와 접촉시킴으로써 COS, H2S, 또는 CS2 중 적어도 하나와 같은 2차 불순물을 제거하는 것을 포함할 수 있다.
특정 실시예에서, 방법은 분해 생성물의 적어도 일부를 중합 처리하여 중합체를 형성하는 것을 포함한다. 중합 처리를 거친 분해 생성물의 일부는, 이전 섹션에서 설명한 열 분해 공정 또는 정제 처리에서 직접 얻을 수 있다. 선택적으로, 중합 처리를 거친 분해 생성물의 일부는, 부분적으로 이전 섹션에서 설명된 정제 처리를 거치고, 부분적으로 열분해 공정에서 직접 얻어질 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 열분해 단계에서 형성된 분해 생성물 내의 낮은 양의 CO, CO2 및 C2H2로 인해, 분해 생성물 또는 이의 일부를 중합 전에 정제 처리하는 것은 중복적(redundant)일 수 있다. 특정 바람직한 실시예에서, 중합 처리를 거친 분해 생성물의 일부는 에틸렌 분획, 프로필렌 분획, 또는 이들의 조합이다. 결과적으로, 특정 실시예에서, 방법은 분해 생성물의 에틸렌 분획을 중합 처리하여 폴리에틸렌을 형성하는 단계, 및 선택적으로 분해 생성물의 프로필렌 분획을 중합 처리하여 폴리프로필렌을 형성하는 단계를 포함한다.
중합 처리는 용액 중합, 기상 유동층 중합, 슬러리 상 중합, 예컨대 벌크 중합, 고압 중합, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 중합 처리는 하나 이상의 중합 반응기에서 수행될 수 있다. 하나 이상의 중합 반응기 각각은, 다중 중합 구역을 포함할 수 있다. 중합 구역에 공급되는 공급물의 조성은 구역마다 상이할 수 있다. 예를 들어, 분해 생성물의 상이한 부분은 상이한 구역에 공급될 수 있고 공단량체(comonomer)는 선택적으로 하나 이상의 중합 구역에 공급될 수 있다. 중합 구역에 공급되는 공단량체는 상이한 중합 구역에 대한 상이한 공단량체일 수 있다. 중합 반응기는, 예를 들어 연속 교반 탱크 유형 반응기, 유동층(fluidised bed) 유형 반응기, 예를 들어 기상 유동층 반응기, 또는 수평 또는 수직 구성의 교반 기상 유형 반응기일 수 있다.
바람직하게는, 중합 처리는 촉매적 중합이다. 특정 실시예에서, 중합 처리는 선택적으로 분자 수소의 존재 하에 분해 생성물의 적어도 일부를 중합 촉매와 접촉시켜 중합체를 형성하는 것을 포함한다. 바람직하게는, 접촉은 하나 이상의 중합 반응기에서 수행된다.
중합 처리가 촉매 중합 처리인 실시예에서, 형성된 중합체의 분자량은 예를 들어 이용되는 중합 촉매(들)에 따라, 중합 처리에서 수소의 존재에 의해 또는 반응 온도를 제어함으로써 조절될 수 있다. 중합 처리가 촉매 중합 처리인 실시예에서, 다분산성(polydispersity)은 주로 사용된 촉매에 의해 제어된다.
중합 처리는, 모노모달, 바이모달 또는 멀티모달 분자량 분포를 갖는 중합체를 형성하는 중합 처리일 수 있다. 바이모달 또는 멀티모달물은, 하나의 반응 매질(즉, 하나의 반응기 또는 중합 구역)에서 이작용성 촉매 시스템을 사용하거나 일반적인 촉매(즉, 비-작용성)를 사용하지만, 가변 반응 매질(즉, 다중 중합 구역 또는 공급물이 다른 다중 중합 반응기)로 달성될 수 있다. 극성, 불포화 함량 및/또는 다분산성과 같은 중합 처리에서 형성된 중합체의 다른 특성은, 반응 온도, 압력 및 체류 시간을 제어하거나, 미리 결정된 유형 및 양의 공단량체(comonomer) 및/또는 이성질체를(termonomer) 미리 결정된 위치, 예를 들어 중합 반응기(들)에 선택적으로 포함된 중합 구역 중 하나 이상에서 중합 공정에 주입함으로써 제어될 수 있다.
선택적으로, 중합 처리에서 형성된 중합체의 밀도, 탄성 계수 및 기타 특성은 중합 처리에 공단량체 또는 다중 단량체의 조합, 예를 들어 에틸렌(폴리프로필렌 생산에서), 프로필렌(폴리에틸렌 생산에서), 1-부텐, 1-헥센(또한 (1,5-헥사디엔), 1-옥탄(또한 1,7-옥타디엔) 및 1-데센(또한 1,9-옥타디엔) 또는 고급 알파 올레핀 알파-오메가 디엔을 도입함으로써 제어될 수 있다.
특정 실시예에서, 중합 처리는, 프로판, 프로펜 또는 헥산과 같은 희석제에 분해 생성물의 적어도 일부를 분자 수소 및 선택적으로 공단량체와 함께 용해시켜 용액을 형성하고, 중합체를 형성하도록 용액을 촉매와 접촉시키는 것을 포함하는 슬러리 중합 처리이다.
특정 실시예에서, 중합 처리는 바람직하게는 오토클레이브 반응기 또는 관형 반응기에서 수행되는 고압 중합이다. 일반적으로 고압 중합은 촉매를 사용하지 않는다. 오토클레이브 반응기 및 관형 반응기 모두는 분해 생성물의 적어도 일부가 선택적으로 공단량체와 함께 공급될 수 있는 다중 중합 구역을 포함할 수 있다. 중합 구역에 공급되는 공급물의 조성은, 앞서 언급한 바와 같이 구역 간에 다를 수 있다. 고압 중합은, 분자 산소, t-아밀 유기 퍼옥사이드, 또는 t-부틸 퍼옥시에스테르, 또는 이들의 블렌드와 같은 다양한 개시제로 개시될 수 있다. 고압 중합에서 형성된 중합체의 분자량은, 메틸 에틸 케톤(MEK), 프로피온알데히드, 알파 올레핀, 디-올레핀, 또는 이들의 조합과 같은, 사슬 이동제(chain transfer agent)를 사용하여 선택적으로 제어될 수 있다. 특정 바람직한 실시예에서, 고압 중합에 적용되는 분해 생성물의 부분은 에틸렌 분획이다. 에틸렌 분획의 고압 중합에서 형성될 수 있는 중합체의 예는, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 비닐 아세테이트 및/또는 기타 에스테르, 예컨대 메틸, 에틸 또는 부틸 아크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트, 및/또는 아크릴산 또는 메타크릴산과 같은 산기(acid group), 및/또는 비닐트리메톡시실란과 같은 실란, 및/또는 말레산 무수물과 같은 산 무수물을 갖는 LDPE 공중합체 또는 LDPE 삼원공중합체이다.
중합 처리는 EP2679656A1의 단락 [0090] 내지 [0097]에 기재된 바와 같은 중합 처리일 수 있다. 중합 처리는 US2010/0331502A1의 단락 [0050] 내지 [0066], 및/또는 단락 [0123] 내지 [0125], 및/또는 실시예 3에 기재된 바와 같은 중합 처리일 수 있다. 중합 처리는 WO2016/023973의 단락 [0006] - [0020], 및/또는 단락 [0024] - [0043]에 기재된 바와 같은 중합 처리일 수 있다. 방법은 US2010/0331502A1의 단락 [0092] 내지 [0119]에 기재된 바와 같은 정제 처리 및 중합 처리의 조합을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 중합 처리를 받는 분해 생성물의 일부는, 분해 생성물의 에틸렌 분획이고, 따라서, 폴리에틸렌(PE), 또는 이의 공중합체 또는 삼원공중합체가 중합 처리에서 형성된다. 분해 생성물의 에틸렌 단량체는, 1-프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐 및/또는 공액 및 비공액 디올레핀, 가령 부타디엔, 1,3-펜타디엔, 2,3-디메틸부타디엔, 1,4-펜타디엔, 1,5-헥사디엔 및/또는 비닐시클로헥센과 같은 하나 이상의 공단량체와 단독중합(homopolymerized) 또는 공중합(copolymerized)될 수 있다. 바람직하게는, 에틸렌은, 1-부텐, 1-옥텐 또는 1-헥센과 공중합된다. PE 또는 이의 공중합체 또는 삼원공중합체를 형성하기 위한 중합 처리의 예는, 단일모드 공정, 및/또는 하이브리드 공정을 비롯한 다중모드 공정을 포함한다. 다양한 밀도의 선형 폴리에틸렌은, 초저밀도 폴리에틸렌(ULDPE), 초저밀도 폴리에틸렌(VLDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 중밀도 폴리에틸렌(MDPE)에서 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 단독/공중합체까지 광범위 하며, 다중 모드를 통한 랜덤 및 블록 공중합체는, 예를 들어 슬러리 중합, 벌크 중합(즉, 슬러리 공정 희석제 및 단량체가 동일함), 용액상 중합, 기체상 중합, 및/또는 유사한(즉, 모노모달) 또는 다양한 비율의 비유사(즉, 바이모달, 트리모달, 또는 멀티모달) 중합체를 제조하는 병렬 또는 직렬로 작동되는 동일 또는 하이브리드 기술의 다중 반응기 조합(일명 캐스케이드) 또는 각 반응기 사이의 분할에 의해 에틸렌 분획의 중합 처리에서 형성될 수 있다.
중합 처리를 받는 분해 생성물의 일부는, 바람직하게는 폴리프로필렌(PP) 및 분해 생성물의 프로필렌 분획일 수 있거나, 또는 이의 공중합체 또는 삼원공중합체는 따라서 중합 처리에서 형성된다. 단독중합체, 고결정성 단독중합체, 랜덤 공중합체, 충격 공중합체, 블록 공중합체, 헤테로상 공중합체(hetero-phasic co-polymers) 또는 이들의 조합과 같은 상이한 밀도 범위 및 제품 유형(class)의 폴리프로필렌이 프로필렌 분획의 중합 처리에서 형성될 수 있다.
특히, 에틸렌 분획 및/또는 프로필렌 분획의 촉매 중합을 위한 중합 촉매의 예는, 알루미늄 알킬 화합물, 가령 트리메틸알루미늄, 트리에틸알루미늄, 트리-이소부틸알루미늄, 메틸알루미녹산(MAO) 또는 트리-n-헥실알루미늄을 조촉매 활성제로 사용하여, 촉매, 가령 사염화티타늄 상의 티타늄 또는 바나듐 부위를 활성하는 Ziegler 유형의 촉매이다. 알루미늄 알킬 화합물은, 반응 매질에서 중합 독의 제거제(scavenger)로 추가로 사용될 수 있다.
촉매 중합을 위한 중합 촉매는, 원하거나 공정에서 요구되는 경우 지지될 수 있다. 지지체 물질은, 활성 부위 및 선택적으로 벤조에이트, 프탈레이트, 디에테르 또는 숙시네이트와 같은 내부 공여체가 함침(impregnate)될 수 있는 이염화마그네슘 또는 실리카 지지체일 수 있다. 또한, 에틸 p-에톡시벤조에이트(PEEB), 디시클로펜틸디메톡시실란(DCPMS), 디이소프로필디메톡시실란(DIPS), 디이소부틸디메톡시실란, 시클로헥실디메톡시메틸실란(CHMMS), 디시클로펜틸디메톡시실란(DPDMS) 또는 Me(EtO)3Si, Ph(EtO)3Si,Ph2(MeO)2Si, Ph2(EtO)2Si, Ph2(EtO)2Si, Ph(EtO)3Si와 같은 알콕시실란(alkoxysilanes)과 같은 외부 공여체가 중합 처리에 첨가될 수 있다.
특정 실시예에서, 중합 촉매는, 입체 개질제(stereo modifier), 예를 들어 시클로헥실메틸디메톡시실란, 디시클로펜틸디메톡시실란, 디이소부틸디메톡시실란, 디이소프로필디메톡시실란, 이소부틸이소프로필디메톡시실란, n-프로필트리메톡시실란, 이소부틸메틸디메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라메톡시실란, 이소부틸트리에톡시실란이다.
특히, 에틸렌 분획 및/또는 프로필렌 분획의 촉매 중합을 위한 중합 촉매의 추가 예는, 카민스키 유형(Kaminsky type), 조합 유형, 구속 기하학 유형(constrained-geometry type), 및 후기 전이 금속 촉매 유형(late transition metal catalyst type)이 있는, 단일 부위 촉매 시스템(single site catalyst systems)으로 지칭된다.
중합 촉매는, 지르코늄, 티타늄 또는 하프늄의 메탈로센 착물을 함유할 수 있으며, 이는 일반적으로 2개의 시클로펜타디에닐 고리 또는 시클로펜타디에닐에 대한 모노로발 등가물 및 고리가 다양한 알킬 치환체(선형 및 순환 모두)를 함유하는 메틸알루미녹산, 퍼플루오르화 붕소-방향족 화합물, 유기알루미늄 화합물 중 하나를 함유할 수 있다. 상기 고리는 가교 그룹(bridging group)에 의해 함께 연결될 수 있다. 대안적으로, 중합 촉매는 티타늄 또는 지르코늄의 모노시클로펜타디에닐 유도체를 함유할 수 있으며, 시클로펜타디에닐 고리의 탄소 원자 중 하나는 가교에 의해 금속 원자에 추가로 연결되어 있다. 중합 촉매에 포함될 수 있는 이러한 착물은, 전형적으로 상기 착물을 메틸알루미녹산과 반응시키거나, 비배위 음이온과 이온성 착물을 형성함으로써 중합 촉매로 전환된다. 시클로펜타디에닐 4족 케티미드 착물, 시클로펜타디에닐 4군 실록실 착물 및/또는 비-시클로펜타디에닐 4족 포스핀이미드 착물과 같은 다른 착물이, 중합 촉매를 형성하기 위해 선택적으로 사용될 수 있다.
촉매 중합을 위한 추가 유형의 중합 촉매는, 가령 실리카, 알루미나, 티타니아, 알루미노포스페이트, 또는 이들의 조합과 같은 높은 표면적, 넓은 기공 산화물 담체에 지지된 6가 크롬을 포함할 수 있는 필립스 유형 촉매(Phillips type catalysts)이고, 산화크롬과 산화규소(CrO3/SiO2)의 혼합물을 사용하여 활성 부위가 생성될 수 있다.
중합 촉매는 EP2679656A1의 단락 [0098] 내지 [0107]에 기재된 바와 같은 중합 촉매일 수 있다. 중합 촉매는 US2010/0331502A1의 단락 [0067] 내지 [0091], 및/또는 실시예 1에 기재된 바와 같은 중합 촉매일 수 있다. 중합 촉매는 WO2016/023973A1의 단락 [0045] 내지 [0055]에 기재된 바와 같은 중합 촉매일 수 있다.
가령, 분자량, 분자량 분포, 장쇄 분지 함량, 밀도, 점도, 결정도, 무정형 함량, 전단 담화 거동(shear thinning behaviour), 기타 유변학적 파라미터(rheological parameters), 공단량체 분포 폭 지표(comonomer distribution breadth index; CDBI)와 같은 조성 분포 지표, 공단량체 분포 상수(CDC), 열 안정성, 용융 온도, 결정화 온도, 용융 유속(MFR) 등과 같은 촉매적 중합 처리에서 형성되는 중합체의 특성은, (하이브리드 버전이 이용가능하고, 둘 이상의 상이한 촉매를 하나 이상의 반응기에 사용하는 것이 가능하므로) 촉매 유형 또는 촉매들의 유형, 공단량체 유형, 공단량체 함량, 추가 단량체(들) 및 이들의 유형 및 양(들)에 대한 선택에 의해 영향을 받을 수 있다.
중합 공정 후, 형성된 중합체는 추가로 변형되어 중합체 재료를 형성할 수 있다. 형성된 중합체는, 추가 성분이 선택적으로 첨가되는, 하나 이상의 압출 또는 배합 단계를 통해 개질될 수 있다. 이러한 추가 성분은, 예를 들어 안정화 첨가제, 플라스토머 또는 엘라스토머와 같은 충격 개질제, 일반적인 다른 블렌드 성분, 활석, 유리 섬유, 탄소 섬유, 나노클레이 또는 기타 나노물질과 같은 충전제, 탄소 블랙, 핵제(nucleating agents)(이는 또한, 중합 처리 또는 중합 촉매의 제조 동안 인-시추(in-situ)로 첨가 가능), UV 안정화제, 안료, 가교제 또는 유기 과산화물과 같은 열분해제, 스테아르산칼슘과 같은 산 제거제, 예를 들어 플루오로중합체와 같은 중합체 가공 보조제이다. 실란 및/또는 말레산 무수물(maleic anhydride)과 같은 추가 공단량체 또는 작용기는, 반응성 압출을 통한 중합 처리 후에 형성된 중합체에 선택적으로 첨가될 수 있다. 형성된 중합체에는, 중합 처리 후, 유기 과산화물의 열로 개시되는 가교(예컨대, PEX-A 공정), 축합 반응을 촉진하기 위한 촉매 도입, 예를 들어 실란 가교 반응(예컨대, PEX-B 공정) 또는 방사선에 의해 유도된 가교 반응(예컨대, PEX-C 공정)과 같은 변환의 추가적인 처리 단계가 적용될 수 있다. 이러한 선택적 개질은, 전체 스펙트럼의 화석 기반 중합체 재료, 특히 PE 및/또는 PP 재료, 그리고 이러한 중합체 재료에서 유래된 기타 재료 및 제품의 적어도 부분적으로 바이오-기반의(재생 가능한) 버전의 생산을 가능하게 한다.
중합 처리에서 형성된 중합체 또는 전술한 바와 같이 형성된 중합체에서 유래된 중합체 재료는, 필름, 시트, 섬유, 파이프, 프로파일, 와이어 및 케이블을 위한 압축 공정, 사출 성형 공정, 핫 멜트 방사, 중공 성형 또는 압출 중공 성형 공정, 회전 성형 공정, 용융 코팅, 캘린더링, 압축, 화학적 및/또는 물리적 발포 공정 등과 같은 다수의 공정에 의해 최종 부품이나 생성물로 변환 또는 형성될 수 있다. 중합 처리에서 형성된 중합체에서 유도된 중합체 재료는, 이러한 전환 공정에서 화석 기반의 중합체 재료를 위한 직접적인 대체물로 사용될 수 있다. 중합 처리에서 형성된 중합체로부터 유도된 중합체 재료는, 선택적으로 다른 유형의 중합체, 충전제, 첨가제 또는 이들의 조합과 블렌딩될 수 있고, 선택적으로 예를 들어 화석 기반 폴리프로필렌, 폴리염화비닐리덴, 폴리에스테르, 에틸렌 비닐 알코올, 알루미늄 등과 같은 다른 중합체 재료와 같은 다른 재료를 갖는 복합 재료 또는 다중층 구조에 포함될 수 있다.
전술한 최종 부품 또는 생성물은 다양한 응용 분야에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 최종 부품 또는 생성물은: 식품 및 비식품 포장, 연성 포장, 열 밀봉, 얇은 벽 포장, 투명 포장, 위험물 포장, 세제 및 개인 위생용 포장, 계면활성제 포장 등을 비롯한 포장 응용 분야에 사용될 수 있다. 상기 최종 부품 또는 제품은: 캡(cap) 및 마개(closure), 장난감, 병, 물뿌리개, 백색 가전 및 가전제품, 엔지니어링 부품, 상자, 카트리지, 레저 제품, 가정용품, 패널 및 프로필, 뚜껑, 신발 안창, 파이프 클램프, 자동차 부츠/트렁크 라이닝, 브러시, 코르크, 잉크 카트리지, 오리발, 브러시, 천공기용 수집 트레이, 물개, 손잡이, 정원 가구, 가정용품, 얇은 벽 사출 성형 부품, 동시 사출 성형 부품, 식품용기, 재사용용기, 수화물, 아이스크림용기, 유제품용기, 음료컵, 고충격용기, 고강성용기, DVD박스 등과 같은 소비재 응용 분야에 사용될 수 있다. 최종 부품 또는 생성물은, 외부, 내부, 보닛 아래, 범퍼, 차체 패널, 트림, 페시아, 대시보드, 도어 클래딩, 기후 제어 또는 냉각 시스템, 공기 흡입 매니폴드 또는 배터리 케이스용 부품 및 어셈블리, 계기판 또는 소프트 터치 컨트롤, 에어백 커버, 루프 기둥 몰딩, 후드 벨트 또는 호스, 웨더 스트립, 진동 방지 시스템, 로커 패널 또는 측면 몰딩, 계기판, 구조 부품 등. AC 또는 DC, 데이터 또는 통신 케이블 또는 재킷, 빌딩 와이어 또는 케이블, 자동차 전선의 초고압, 고압 및 고압 에너지 전송 및 분배를 위한 절연, 재킷 또는 반도체 재료와 같은 전선 및 케이블 애플리케이션에 사용 또는 케이블, 광전지 캡슐화제(photovoltaic encapsulants) 등과 같은 자동차 응용 분야에 사용될 수 있다. 상기 최종 부품 또는 생성물은: 다층 파이프, 압력 파이프, 가스 파이프, 음용수 파이프, 산업용 파이프, 폐수 또는 하수 파이프, 사내 배관 또는 난방, 단층 또는 다층 육상 또는 해양 석유 또는 가스 파이프라인 코팅, 모래가 없는 침구용 압력 파이프, 굴착이 없는 설치 파이프, 라이닝 및 라이닝, 골판지 산업용 파이프, 피팅, 기계적 조인트 압축 피팅, 태양열 흡수기 등과 같은 파이프 응용 분야에 사용될 수 있다. 상기 최종 부품 또는 생성물은: 대형 백, 라이너, 쓰레기 자루, 캐리어 백, 농업용 필름, 건축 또는 건설용 필름, 대형 수축 필름, 대조 수축 필름, 미세 수축 필름, 식품 포장 FFS(Fill Form Seal) 필름 또는 백, 위생 용품용 포장 필름, 냉동고 필름, 위생 필름, 엠보싱 이형 필름, 라미네이션 필름, 라벨 필름, 클링 필름, 표면 보호 필름, 밀봉층, 시리얼 포장, 실리콘 코팅 필름, 스트레치 후드(stretch hood) 등과 같은 필름 응용 분야에 사용될 수 있다. 상기 최종 부품 또는 생성물은: 부직포 또는 공업용 섬유, 연속 필라멘트, 필라멘트 얀, 라피아(raffia), 테이프, 스트립, 그물망, 벌크 섬유 등과 같은 섬유 응용 분야에 사용될 수 있다. 상기 최종 부품 또는 생성물이 사용될 수 있는 다른 응용 분야는, 예를 들어 압출 코팅, 핫멜트 접착제, 타이-층(tie-layer) 접착제, 의료 응용, 지붕 및 방수막, 카페트, 고무 처리된 표면, 인조 잔디, 마스터배치(masterbatch) 및 컴파운딩을 위한 기본 수지에 사용될 수 있다.
재생 가능한 기원의 탄소 원자는, 화석 기원의 탄소 원자에 비해 더 많은 수의 14C 동위원소를 포함한다. 따라서 12C와 14C 동위원소의 비율을 분석하여, 재생 가능한(바이오 기반) 원료에서 파생된 탄소 화합물과, 화석(화석 기반) 원료에서 파생된 탄소 화합물을 구별할 수 있다. 따라서, 상기 동위원소의 특정 비율은, 재생 가능한 탄소 화합물을 식별하고, 재생 불가능한 탄소 화합물과 구별하기 위한 "태그(tag)"로 사용될 수 있다. 동위원소 비율은, 화학 반응 과정에서 변하지 않는다. 따라서, 동위원소 비율은, 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물, 재생 가능한 탄화수소, 재생 가능한 단량체, 재생 가능한 중합체, 그리고 상기 중합체에서 파생된 재료 및 생성물을 식별하고, 재생 불가능한 공급원료 및 생성물과 구별하는데 사용될 수 있다.
실시예
하기의 실시예들은 본원 발명을 명확히 예시하기 위해 제공되었으며, 본 발명의 범위를 제한하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 특정 재료가 언급되는 범위에 있어서, 이는 예시를 위한 목적일 뿐이며, 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다.
증가 분해 실험은, 벤치 규모 장비(bench scale equipment)에서 수행되는, 본 발명의 특정 실시를 예시한다. 이 실시예에서 사용된, 증기 분해 유닛, 분석 장비 및 교정 절차의 주요 부분은 간행물들, K.M. Van Geem, S.P. Pyl, M.F. Reyniers, J. Vercammen, J. Beens, G.B. Marin, On-line analysis of complex hydrocarbon mixtures using comprehensive two-dimensional gas chromatography, Journal of Chromatography A. 1217 (2010) 6623-6633 및 J.B. Beens, U. A. T. Comprehensive two-dimensional gas chromatography - a powerful and versatile technique. Analyst. 130 (2005) 123-127에 상세히 설명되어 있다. 2개의 상이한 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물(P1 및 P2)뿐만 아니라, 상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 및 화석 나프타(N1)의 블렌드가, 증기 분해 공급원료로서 연구되었다. 또한, 비교예로, 증기 분해 공급원료로서 화석 나프타(N1), 제3 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물(P3), 및 제3 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물과 화석 나프타(N1)의 블렌드를 연구하였다.
벤치 규모 장비는 도 1을 참조하여 설명된다. 공급 섹션은, 저장소(1 및 2) 각각으로부터 반응기 코일(3)로 물 및 증기 분해 공급원료의 공급을 제어한다. 액체의 흐름은, 판독값의 ±0.2%의 높은 정확도를 제공하기 위해, Bronkhorst™ CORI-FLOW™ 시리즈 질량 유량 측정 기기가 장착된, 코리올리 유량 측정기 제어 펌프(Bronkhorst, 네덜란드)에 의해 조절되었다. CORI-FLOW™ 질량 유량 측정 기기는 고급 Coriolis 유형의 질량 유량 센서를 사용하여, 심지어는 변화하는 작동 조건, 예컨대 압력, 온도, 밀도, 전도도 및 점도에서도 안정적인 성능을 달성한다. 펌핑 빈도(frequency)는 CORI-FLOW™ 유량 측정 기기의 컨트롤러에 의해 자동으로 조정되었다. 체적 유량과는 대조적으로, 온도나 압력의 변화에 의해 영향을 받지 않는 모든 공급물의 질량 유속(mass flow rate)은 매초마다, 즉 실질적으로 연속적으로 측정되었다. 증기는 희석제로 사용되었으며, 증발된 공급원료와 동일한 온도로 가열되었다. 공급원료 및 증기 둘 모두는, 각각 전기 가열 오븐(5, 6)에서 가열되었다. 오븐(5, 6)으로부터 하류에서, 공급원료 및 증기는, 반응기 코일(3)에 진입하기 이전에 공급원료 및 희석제의 효율적이고 균일한 혼합을 가능하게 하는 석영 비드(quartz beads)로 충전된 전기 가열 오븐(7)에서 혼합되었다. 공급원료 및 희석 증기의 혼합물은 직사각형의 전기 가열로(8)에 수직으로 배치된 반응기 코일(3)에 진입하였다. 축방향 반응기 좌표를 따라 위치된 8개의 열전대(thermocouples; T)는 다른 위치에서 공정 가스 온도를 측정하였다. 직사각형의 가열로(8)는, 특정 온도 프로파일을 설정하기 위해 독립적으로 제어될 수 있는 8개의 개별 섹션으로 분할되었다. 반응기 코일(3)의 압력은, 반응기 코일(3)의 출구로부터 하류에 위치한 배압 조절기(back pressure regulator; 도시되지 않음)에 의해 제어되었다. 반응기의 입구 및 출구에 배치된 2개의 압력 변환기(도시되지 않음)는 코일 입구(CIP) 및 코일 출구 압력(COP)을 나타내었다. 반응기 출구에서, 질소는, 분석 측정을 위한 내부 표준으로서 반응기 유출물에 주입되었으며, 일정 수준 반응기 유출물의 냉각에 기여한다. 반응기 유출물은, 고온(350°C)에서, 즉 증기 분해 설정 작동 중에, 온라인으로 샘플링되었다. 즉, 밸브 기반의 샘플링 시스템과, 균일하게 가열된 이송 라인을 통해, 반응기 유출물의 기체 샘플이 화염 이온화 검출기(Flame Ionization detector; FID) 및 질량 분석기(MS)에 연결된 포괄적인 2차원 기체 크로마토그래피(GC×GC; 9)에 주입되었다. 밸브 기반 샘플링 시스템의 고온 6-포트 2-방향 샘플링 밸브는, 온도가 유출 샘플의 이슬점(dew point) 이상으로 유지된 오븐에 배치되었다. 추가적으로 하류에서 반응기 유출물을 약 80℃로 냉각시켰다. 물과 응축된 중질 제품(열분해 가솔린(PyGas) 및 열분해 연료유(pyrolysis fuel oil; PFO))는 녹아웃 용기(knock-out vessel)와 사이클론(cyclone; 10)을 통해 제거되었으며, 나머지 유출 스트림은 벤트(vent)로 직접 이송되었다. 벤트에 도달하기 전에 RGA(Refinery Gas Analyzer; 11)에서의 분석을 위해, 유출물의 일부가 꺼내졌다. 수냉식 열교환기 및 탈수기(dehydrator)를 사용하여, 남아 있는 모든 물을 제거한 후 이 유출물 분획을, 내장된(built-in) 가스 샘플링 밸브 시스템(80°C)을 사용하여, 소위 RGA(Refinery Gas Analyzer; 11)로 자동으로 주입하였다.
재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물, 즉 P1, P2 및 P3의 조성을, 가스 크로마토그래피(GC)로 분석하였다. 재생 가능한 이성질체 파라핀 조성물의 샘플은, 임의의 전처리 없이 그대로 분석되었다. 이 방법은 탄화수소 C2-C36에 적합하다. N-파라핀 및 이소파라핀 그룹(C1-, C2-, C3-치환 및 ≥ C3-치환)은, 질량 분석과 C2-C36 범위의 알려진 n-파라핀의 혼합물을 사용하여 식별되었다. 크로마토그램은, n-파라핀 피크 직후에, 크로마토그램 기준선(baseline)에 그룹을 통합하여, 3개의 파라핀 그룹(C1-, C2-/C3- 및 ≥C3-치환 이소파라핀/n-파라핀)으로 분할되었다. N-파라핀은, 골짜기(valley)에서 골짜기로, 접선 방향으로 n-알칸 피크를 통합하여, ≥C3-치환된 이소파라핀으로부터 분리되었고, 화합물 또는 화합물 그룹은 모든 탄화수소에 대한 상대 반응 계수 1.0을 사용하여 정규화함으로써 정량화되었다. 개별 화합물에 대한 정량 한계는 0.01 중량%였다. GC의 설정은 표 1에 도시된다.
표 1. n-파라핀 및 i-파라핀의 GC 판단에 대한 설정
Figure pct00001
분석 결과는 표 2에 요약되며, 상세한 결과는 각각 표 3, 4 및 5에 도시된다. 탄소수 C2-C10 범위의 파라핀에 대하여, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 파라핀의 전체 중량을 기준으로, n-파라핀의 중량% 양 및 i-파라핀(전체 i-파라핀)의 총 중량% 양이 결정되었다. 탄소수 C11 이상을 갖는 파라핀에 대하여, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 총 중량을 기준으로, n-파라핀, 단분지형 i-파라핀, 이분지 및 삼분지형 i-파라핀 및 3개 초과의 분지를 갖는 i-파라핀의 중량% 양들이 결정되었다.
각각의 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물(P1, P2, P3)의 운점은 ASTMD7689-17에 따라 측정되었다. 결과는 표 2에 도시된다.
표 2. 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물(P1, P2, P3)에 대한 요약
Figure pct00002
P1은, P1의 파라핀의 총 중량을 기준으로, 대략 31 중량%의 n-파라핀과, 대략 69 중량%의 i-파라핀을 포함하였다. P1 내의 파라핀의 총량은 P1의 전체 중량의 대략 99 중량%였다. 상기 파라핀은 탄소수 C6-C24의 범위에 있었고, 상기 파라핀 중 대략 95 중량%가 탄소수 C14-C18의 범위에 있었다. 상기 i-파라핀 중, 또한, 대략 95 중량%가 탄소수 C14-C18의 범위에 있었다. P1은, 파라핀의 총 중량을 기준으로, 대략 53 중량%의 모노메틸 치환된(monomethyl substituted) 이소파라핀과, 대략 12 중량%의 디-에틸 및 트리에틸 치환된(di- and triethyl substituted) 이소파라핀과, 대략 3 중량%의 3개 초과의 메틸 분지를 갖는 이소파라핀을 포함하였다.
표 3. 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 P1의 조성
Figure pct00003
P2는, P2의 파라핀의 총 중량을 기준으로, 대략 7 중량%의 n-파라핀과, 대략 93 중량%의 i-파라핀을 포함하였다. P2 내의 파라핀의 총량은 P2의 전체 중량의 대략 100 중량%였다. 상기 파라핀은 탄소수 C6-C36의 범위에 있었고, 상기 파라핀 중 대략 92 중량%가 탄소수 C14-C18의 범위에 있었다. 상기 i-파라핀 중, 또한, 대략 92 중량%가 탄소수 C14-C18의 범위에 있었다. P2는, 파라핀의 총 중량을 기준으로, 대략 38 중량%의 모노메틸 치환된(monomethyl substituted) 이소파라핀과, 대략 42 중량%의 디-에틸 및 트리에틸 치환된(di- and triethyl substituted) 이소파라핀과, 대략 10 중량%의 3개 초과의 메틸 분지를 갖는 이소파라핀을 포함하였다.
표 4. 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 P2의 조성
Figure pct00004
비교예 P3은, P3의 파라핀의 총 중량을 기준으로, 대략 5 중량%의 n-파라핀과, 대략 95 중량%의 i-파라핀을 포함하였다. P3 내의 파라핀의 총량은 P3의 전체 중량의 대략 97 중량%였다. 상기 파라핀은 탄소수 C4-C36의 범위에 있었고, 상기 파라핀 중 대략 78 중량%가 탄소수 C14-C18의 범위에 있었다. 상기 i-파라핀 중, 또한, 대략 79 중량%가 탄소수 C14-C18의 범위에 있었다. P3은, 파라핀의 총 중량을 기준으로, 대략 29 중량%의 모노메틸 치환된(monomethyl substituted) 이소파라핀과, 대략 41 중량%의 디-에틸 및 트리에틸 치환된(di- and triethyl substituted) 이소파라핀과, 대략 16 중량%의 3개 초과의 메틸 분지를 갖는 이소파라핀을 포함하였다.
표 5. 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 P3(비교예)의 조성
Figure pct00005
상기 실시예 및 비교예에서 사용된 화석 나프타 N1의 PiONA(파라핀, 이소파라핀, 올레핀, 나프텐, 방향족) 조성은 화염 이온화 검출기에 결합된 가스 크로마토그래피(GC-FID)에 의해 결정되었다. 분석 결과는 표 6에 도시된다.
N1은, N1의 총 중량 중 대략 99 중량%의 탄소수 C4-C7 범위에 있는 탄화수소를 포함하였다. N1은, N1의 총 중량에서 대략 34 중량%의 n-파라핀과, 대략 40 중량%의 i-파라핀과, 대략 25 중량%의 모노 나프텐(mono naphthenes)을 포함하였다.
표 6. 화석 나프타 N1의 조성
Figure pct00006
N1 및 P1 및 P2의 2개의 블렌드 B1 및 B2가 각각 형성되었다. 비교예들을 위하여, N1 및 P3의 블렌드 B3이 형성되었다. 블렌드들 B1-B3의 조성이 표 7에 도시된다.
N1은 250 중량 ppm(ppm by weight)의 황을 포함하였다. 모든 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 P1-P3은, 초기에 필수적으로 황을 가지고 있지 않았고, 1 중량 ppm 미만의 황을 포함하였다. 혼합되지 않고 사용되는 경우 증기 분해 공급원료 P1 및 P2에는, 250 중량 ppm의 황을 함유하도록, 즉 N1의 황 함량과 일치하도록, 디메틸설파이드(dimethylsulfide; DMDS)가 첨가되었다. 블렌드 B2에 또한, DMDS가 첨가되어 250 중량 ppm의 황을 함유하도록 하였다. 혼합되지 않은 P3과, 블렌드 B1 및 B3에는 첨가되지 않았다. 따라서, 혼합되지 않은 P3은 필수적으로 황이 없는 한편, 블렌드 B1 및 B3의 황 함량은 N1으로부터 유래되었고 65.2 중량 ppm이었다. 따라서, 250 중량 ppm의 황이 각각 P1 및 P2에 첨가되었고, 187.5 중량 ppm의 황이 B2에 첨가되었으며, B2는 이미 N1으로부터 유래된 65.2 중량 ppm의 황을 포함하고 있었다.
DMDS는 증기 내 공급원료에 첨가되었다. 즉, 황의 첨가는, 증기에 DMDS를 첨가하고, 이후 증기는 증기 분해로(반응기 코일(3))에 주입하여, 공급원료에서 황의 함량이 (250 mg 황)/(kg 공급원료)가 되도록 수행되었다. 공급원료 및 이것의 황 함량이 표 7에 요약되어 있다.
표 7. 블렌드 B1, B2 및 B3의 조성 및 황 함량
Figure pct00007
상술한 공급원료의 열분해는, 3개의 상이한 코일 출구 온도(COTs), 800°C, 820°C, 및 840°C에서 수행되었다. 물과 공급원료(희석물) 사이의 유속의 비율은 0.5g H2O/공급원료(g)로 일정하게 유지되었다.
표 8은 상이한 코일 출구 온들에서 증기 분해 유출물로부터 측정된 불순물들 CO, CO2, 및 C2H2의 평균 중량% 양을 도시한다. 중량%는 증기 분해 유출물의 총 중량을 기반으로 한다. 총 불순물은, CO, CO2, 및 C2H2의 중량% 양의 합(CO, CO2, 및 C2H2의 총량)이다.
표 8. 상이한 COTs에서 획득된 증기 분해 유출물 내 불순물 CO, CO 2 , 및 C 2 H 2 의 평균 중량%
Figure pct00008
표 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 놀랍게도 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 및 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물을 포함하는 블렌드는 화석 나프타에 비해 더 높은 중량%의 총 불순물을 가졌다. 하지만, 표 8에서 추가로 나타나는 바와 같이, P1 및 P2 뿐만 아니라 이들의 블렌드인 B1 및 B2는, P3 및 P3의 블렌드인 B3에 비해, 상당히 더 낮은 총 불순물을 형성하였다.
화석 나프타와 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물을 조합하는 것은, CO 및 CO2의 생성을 증가시켰다. 이는 예컨대, 표 8의 P1 및 B2뿐만 아니라 P3 및 B3을 비교함으로써 알 수 있다. 공급원료의 황 함량이 1 중량ppm 미만에서 62.5 중량ppm으로 증가함에도 불구하고, P3가 N1과 블렌드되는 경우(즉, B3에 비하여 P3) CO 및 CO2의 생성이 상당히 증가하였음을 유의해야 한다. 반면에, 공급원료의 황 함량이 250 중량ppm에서 62.5 중량ppm으로 감소함에도 불구하고, P1 및 B1을 (표 8에서) 비교하는 경우 CO 및 CO2의 생성에 있어서 훨씬 더 미소한 증가가 기록되었다. 블렌드에 DMDS를 첨가하는 것은, CO 및 CO2의 생성의 감소에 기여하였으며, 이는 P2 및 B2를 P1 및 B1과 비교함으로써 또한, 알 수 있다(표 8). 그럼에도 불구하고, 전체적으로, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물에서 이소파라핀의 총 중량% 양에 대한 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율을 감소시키는 것은 CO 및 특히, CO2의 생성을 극적으로 감소시킨다는 결론을 내릴 수 있다. 이러한 효과는 동일한 양의 황을 함유하는 B1 및 B3(표 8)을 비교함으로써 특히 보여질 수 있다. 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물에서 탄소수 C14-C18의 범위에 있는 중량% 양의 이소파라핀을 증가시키는 것이 또한, CO 및 CO2의 생성의 감소에 기여한다고 추가적으로 결론을 내릴 수 있다.
표 8에서 볼 수 있는 것처럼, 놀랍게도, 화석 나프타는 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 또는 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물을 포함하는 블렌드보다 더 적은 C2H2를 생성하였다. 놀랍게도, C2H2의 생성은, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물이 화석 나프타와 각각 조합된 경우 증가되었으며, 이는 P1을 B1과, P2를 B2와, 그리고 P3을 B3(표 8)와 비교함으로써 알 수 있다. 황 함량은, 증기 분해 동안에 C2H2의 생성에 현저한 영향을 주지 않는다. 표 8에서 알 수 있는 것처럼, P2는 P1보다 미소하게 많은 C2H2를 생성하였다. 하지만, P3을 P1 및 P2와 비교함으로써, P3이 P1이나 P2보다 상당히 많은 C2H2를 생성하였음을 알 수 있다(표 8). 이는, P2 및 P3 사이의 이성질체화 정도(isomerisation degree)의 차이(2.29% 포인트) 및 P1 및 P2 사이의 이성질체화 정도의 차이(23.48% 포인트)를 고려할 때 놀라운 것이다. 따라서, 이성질체화 정도가 C2H2의 형성을 제어하는 주요한 요인이 아닌 것이라는 결론을 내릴 수 있다. 유사하게, 표 8에서 알 수 있는 것처럼, B1 및 B2 간의 C2H2의 생성의 증가는, B3과 B1이나 B2 사이의 C2H2의 생성의 증가보다 훨씬 더 미세하였고, B1은 B2나 B3보다 적은 C2H2를 생성하고, B2는 B3보다 적은 C2H2를 생성하였다. 따라서, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물에서 이소파라핀의 총 중량% 양에 대한 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율을 감소시키는 것은, C2H2의 형성을 감소시킨다는 결론을 내릴 수 있다. 추가로, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물에서 탄소수 C14-C18의 범위에 포함된 이소파라핀의 중량% 양의 증가는, C2H2의 형성의 감소에 기여한다. 결국, 전체 불순물의 중량%는 또한, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물에서 이소파라핀의 총 중량% 양에 대한 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율을 감소시킴으로써 감소된다. 이 효과는, 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물에서 탄소수 C14-C18 범위에 포함된 이소파라핀의 중량% 양을 증가시킴으로써 더 강화될 수 있다.
표 9 내지 12는, 증기 분해 유출물에 대한 더 상세한 분석 결과를 도시한다. 표 11 및 12에서 알 수 있는 것처럼, COTs 800°C 및 820°C에서의 증기 분해의 수행은, COT 840°C에서의 증기 분해의 수행에 비해 더 적은 CO 및 CO2를 생성하였다. 이는 실시예들의 모든 공급원료, 즉 P1, P2, B1 및 B2에 대하여 나타난다. 특히, CO 및 CO2의 매우 낮은 생성이, COT 800°C에서 실시예들의 모든 공급원료(P1, P2, B1, B2)에 대하여 얻어졌다. 이는, 실시예들의 모든 공급원료(P1, P2, B1, B2)에 대하여 보여졌다. 특히 낮은 CO 및 CO2의 생성이 COT 800°C에서 실시예들의 모든 공급원료(P1, P2, B1, B2)에 대하여 얻어졌다.
놀랍게도, COT 820°C는, 공급원료가 P1 또는 P2인 경우, COT 820°C 및 840°C에서 동일한 공급원료를 열분해하는 것에 비해, C2H2의 형성을 증가시켰다. 이 효과는, 블렌드(B1, B2)를 증기 분해할 때는 보여지지 않았다. C2H2의 생성은, 공급원료가 B1이나 B2인 경우 COT 감소에 따라 함께 감소하였다. 실시예들의 모든 공급원료(P1, P2, B1, B2)에 대하여 COT 800°C에서 가장 적은 C2H2 생성이 얻어졌다. 따라서, 불순물 CO, CO2 및 C2H2의 생성은, COT 800°C에서 더 감소되었다. 화석 나프타 및 P1이나 P2의 블렌드를 증기 분해하는 경우, 800-820°C 범위의 COT가, COT 840°C에 비해, 불순물들 CO, CO2, 및 C2H2의 생성을 감소시키는 것으로 나타났다.
표 9. 증기 분해 유출물 분석, 공급원료 N1 및 P3(비교예). 결과값은 유출물의 총 중량을 기준으로 중량%로 표현된다.
Figure pct00009
표 10. 증기 분해 유출물 분석, 공급원료 B3(비교예). 결과값은 유출물의 총 중량을 기준으로 중량%로 표현된다.
Figure pct00010
표 11. 증기 분해 유출물 분석, 공급원료 P1 및 P2. 결과값은 유출물의 총 중량을 기준으로 중량%로 표현된다.
Figure pct00011
표 12. 증기 분해 유출물 분석, 공급원료 B1 및 B2. 결과값은 유출물의 총 중량을 기준으로 중량%로 표현된다.
Figure pct00012
본 발명의 구현 및 실시예들은 하기 번호의 항들에서 추가적으로 논의된다.
1. 방법으로서,
a) 열분해 공급원료를 제공하는 단계 - 상기 열분해 공급원료는:
상기 열분해 공급원료의 총 중량 중 1 내지 100 중량%의 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물을 포함하고, 상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은, 상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 전체 중량 중 적어도 60 중량%의 파라핀을 포함하고, 상기 파라핀 중 10 내지 95 중량%가 이소파라핀이며, 상기 이소파라핀의 총 중량% 양에 대한, 3개 보다 많은 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율은 0.15 미만이고, 상기 열분해 공급원료의 전체 중량 중 0 내지 99 중량%의 화석 나프타를 포함하고, 상기 화석 나프타 및 상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 중량% 양의 합은, 상기 열분해 공급원료의 총 중량의 적어도 90 중량%임 - ; 및
b) 탄화수소의 혼합물을 포함하는 분해 생성물을 형성하도록, 단계 a)에서 제공된 열분해 공급원료를 열분해하는 단계를 포함하는, 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 열분해 공급원료는, 상기 열분해 공급원료의 총 중량 중 50 내지 100 중량%의 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물, 및 상기 열분해 공급원료의 총 중량 중 0 내지 50 중량%의 화석 나프타를 포함하는, 방법.
3. 선행항들 중 어느 하나에 있어서, 상기 열분해 공급원료는, 상기 열분해 공급원료의 총 중량 중에서: 50 내지 85 중량%의 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물과 15 내지 50 중량%의 화석 나프타, 바람직하게는 60 내지 85 중량%의 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물과 15 내지 40 중량%의 화석 나프타, 더 바람직하게는 70 내지 85 중량%의 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물과 15 내지 30 중량%의 화석 나프타를 포함하는, 방법.
4. 선행항들 중 어느 하나에 있어서, 상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물에서 이소파라핀의 총 중량% 양에 대한 3개 보다 많은 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율은 0.12 미만, 바람직하게는 0.10 미만, 더 바람직하게는 0.05 미만인, 방법.
5. 선행항들 중 어느 하나에 있어서, 상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 상기 이소파라핀 중 적어도 80 중량%, 바람직하게는 적어도 85 중량%, 더 바람직하게는 적어도 90 중량%, 심지어 더 바람직하게는 95 중량%가 탄소수 C14-C18의 범위에 있는, 방법.
6. 선행항들 중 어느 하나에 있어서, 상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 파라핀 중 60 내지 95 중량%, 바람직하게는 60 내지 80 중량%, 더 바람직하게는 65 내지 70 중량%가 이소파라핀이고,
상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은, 상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 총 중량 중에서, 바람직하게는 적어도 70 중량%, 더 바람직하게는 적어도 80 중량%, 더 바람직하게는 적어도 90 중량%, 심지어 더 바람직하게는 적어도 95 중량%의 파라핀을 포함하는, 방법.
7. 선행항들 중 어느 하나에 있어서, 상기 화석 나프타는, 상기 화석 나프타의 총 중량 중에서, 20 내지 85 중량%의 파라핀, 0 내지 35 중량%의 올레핀, 10 내지 30 중량%의 나프텐 및 10 내지 30 중량%의 방향족을 포함하고, 상기 화석 나프타의 탄화수소의 중량%는, 상기 화석 나프타의 총 중량의 적어도 95 중량%, 더 바람직하게는 적어도 99 중량%인, 방법.
8. 선행항들 중 어느 하나에 있어서, 상기 열분해 공급원료는, 20 내지 300 중량ppm, 바람직하게는 20 내지 250 중량ppm, 보다 바람직하게는 20 내지 100 중량ppm, 더욱 더 바람직하게는 50 내지 65 중량ppm의 황을 포함하는, 방법.
9. 선행항들 중 어느 하나에 있어서, 단계 b)는 780°C 내지 890°C, 바람직하게는 800°C 내지 860°C, 더 바람직하게는 800°C 내지 840°C 및 더욱 더 바람직하게는 800°C 내지 820°C의 범위에서 선택된 코일 출구 온도(COT)에서 수행되는, 방법.
10. 선행항들 중 어느 하나에 있어서, c) CO, CO2, 또는 C2H2중 적어도 하나를 제거하기 위해, 단계 b)에서 형성된 분해 생성물의 적어도 일부에 정체 처리를 가하는 단계를 포함하는, 방법.
11. 선행항들 중 어느 하나에 있어서, d) 중합체를 생성하기 위해, 단계 b)에서 형성된 분해 생성물의 적어도 일부 또는 단계 c)의 정체 처리가 가해진 분해 생성물의 적어도 일부 또는 둘 모두에 중합 처리를 가하는 단계를 포함하는, 방법.
12. 선행항들 중 어느 하나에 있어서,
다수의 열분해로(thermal cracker furnaces)를 제공하는 단계; 및
상기 다수의 열분해로 중 적어도 하나에서 단계 b)를 수행하는 단계를 포함하는, 방법.
13. 제12항에 있어서,
상기 다수의 열분해로로부터 분해 생성물을 획득하는 단계와,
조합된 분해 생성물을 형성하기 위해 상기 획득된 분해 생성물을 혼합하는 단계를 포함하고,
CO, CO2, 또는 C2H2중 적어도 하나를 제거하기 위해, 상기 분해 생성물의 적어도 일부에 정체 처리를 가하거나, 중합체를 형성하기 위해 중합 처리를 가하거나, 상기 정제 처리 및 상기 중합 처리 둘 다를 가하는 단계를 선택적으로 포함하는, 방법.
14. 열분해 공급원료로서,
상기 열분해 공급원료의 총 중량 중 1 내지 100 중량%의 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 - 상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은, 상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 전체 중량 중 적어도 60 중량%의 파라핀을 포함하고, 상기 파라핀 중 10 내지 95 중량%가 이소파라핀이며, 상기 이소파라핀의 총 중량% 양에 대한, 3개 보다 많은 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율은 0.15 미만임 - ; 및
상기 열분해 공급원료의 전체 중량 중 0 내지 99 중량%의 화석 나프타;
를 포함하고, 상기 화석 나프타 및 상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 중량% 양의 합은, 상기 열분해 공급원료의 총 중량의 적어도 90 중량%인, 열분해 공급원료.
15. 제14항에 있어서, 상기 열분해 공급원료는, 상기 열분해 공급원료의 총 중량 중 50 내지 100 중량%의 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물, 및 상기 열분해 공급원료의 총 중량 중 0 내지 50 중량%의 화석 나프타를 포함하는, 열분해 공급원료.
16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 상기 열분해 공급원료는, 상기 열분해 공급원료의 총 중량 중에서: 50 내지 85 중량%의 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물과 15 내지 50 중량%의 화석 나프타, 바람직하게는 60 내지 85 중량%의 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물과 15 내지 40 중량%의 화석 나프타, 더 바람직하게는 70 내지 85 중량%의 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물과 15 내지 30 중량%의 화석 나프타를 포함하고,
상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 및 상기 화석 나프타의 중량% 양의 합은, 상기 열분해 공급원료의 총 중량의 바람직하게는 적어도 95 중량%, 더 바람직하게는 적어도 99 중량%인, 열분해 공급원료.
17. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물에서 이소파라핀의 총 중량% 양에 대한 3개 보다 많은 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율은 0.12 미만, 바람직하게는 0.10 미만, 더 바람직하게는 0.05 미만인, 열분해 공급원료.
18. 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 상기 이소파라핀 중 적어도 80 중량%, 바람직하게는 적어도 85 중량%, 더 바람직하게는 적어도 90 중량%, 심지어 더 바람직하게는 95 중량%가 탄소수 C14-C18의 범위에 있는, 열분해 공급원료.
19. 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 파라핀 중 60 내지 95 중량%, 바람직하게는 60 내지 80 중량%, 더 바람직하게는 65 내지 70 중량%가 이소파라핀이고,
상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은, 상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 총 중량 중에서, 바람직하게는 적어도 70 중량%, 더 바람직하게는 적어도 80 중량%, 더 바람직하게는 적어도 90 중량%, 심지어 더 바람직하게는 적어도 95 중량%의 파라핀을 포함하는, 열분해 공급원료.
20. 제14항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화석 나프타는, 상기 화석 나프타의 총 중량 중에서, 20 내지 85 중량%의 파라핀, 0 내지 35 중량%의 올레핀, 및 10 내지 30 중량%의 나프텐, 및 0 내지 30 중량%의 방향족을 포함하고, 상기 화석 나프타의 탄화수소의 중량%는, 상기 화석 나프타의 총 중량의 적어도 95 중량%, 더 바람직하게는 적어도 99 중량%인, 열분해 공급원료.
21. 제14항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열분해 공급원료는, 20 내지 300 중량ppm, 바람직하게는 20 내지 250 중량ppm, 보다 바람직하게는 20 내지 100 중량ppm, 더욱 더 바람직하게는 50 내지 65 중량ppm의 황을 포함하는, 열분해 공급원료.
22. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 수득될 수 있는 탄화수소의 혼합물을 포함하는 분해 생성물로서, 상기 분해 생성물 중 CO, CO2 및 C2H2의 중량% 양의 합은, 상기 분해 생성물의 총 중량 중, 1.5 중량% 미만, 바람직하게는 1.3 중량% 미만, 더 바람직하게는 1.1 중량% 미만, 더욱 더 바람직하게는 0.8 중량% 미만인, 분해 생성물.
23. 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 둘 모두와 같은 중합체들을 생성하기 위한 제22항의 분해 생성물의 용도.
24. 제11항 또는 제13항의 방법에 의해 수득될 수 있는 중합체를 포함하는 제품.
전술한 설명은, 본 발명의 특정 구현 및 실시예의 비제한적인 예시로서, 본 발명을 수행하기 위해 발명자에 의해 현재 고려되는 최상의 모드에 대한 완전하고 유익한 설명을 제공한다. 하지만, 본 발명은 전술한 실시예들의 세부사항에 제한되지 않고, 본 발명의 특징으로부터 벗어나지 않고 균등한 수단을 사용하거나 실시예들의 상이한 조합으로 다른 실시예들에서 구현될 수 있다는 것은 당업자에게 명백하다.
또한, 본 발명의 전술한 실시예의 특징 중 일부는, 다른 특징의 상응하는 사용 없이 유리하게 사용될 수 있다. 따라서, 전술한 설명은 오로지 본 발명의 원리를 예시하는 것으로 간주되어야 하며, 이에 제한되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 범위는 오로지 첨부된 특허 청구범위에 의해서만 제한되는 것이다.

Claims (23)

  1. 방법으로서,
    a) 열분해 공급원료(thermal cracking feedstock)를 제공하는 단계 - 상기 열분해 공급원료는:
    상기 열분해 공급원료의 총 중량 중 1 내지 100 중량%의 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물(renewable isomeric paraffin composition)을 포함하고, 상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은,
    상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 총 중량 중 적어도 60 중량%의 파라핀을 포함하되, 상기 파라핀 중 10 내지 95 중량%가 이소파라핀이며, 상기 이소파라핀의 총 중량% 양에 대한, 3개 보다 많은 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율은 0.15 미만이고,
    상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은, 상기 열분해 공급원료의 전체 중량 중 0 내지 99 중량%의 화석 나프타를 포함하되, 상기 화석 나프타 및 상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 중량% 양의 합은, 상기 열분해 공급원료의 총 중량의 적어도 90 중량%임 - ; 및
    b) 탄화수소의 혼합물을 포함하는 분해 생성물을 형성하도록, 단계 a)에서 제공된 상기 열분해 공급원료를 열분해하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 열분해 공급원료는,
    상기 열분해 공급원료의 총 중량 중 50 내지 100 중량%의 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물, 및
    상기 열분해 공급원료의 총 중량 중 0 내지 50 중량%의 화석 나프타
    를 포함하는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 열분해 공급원료는, 상기 열분해 공급원료의 총 중량 중: 50 내지 85 중량%의 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물과 15 내지 50 중량%의 화석 나프타, 바람직하게는 60 내지 85 중량%의 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물과 15 내지 40 중량%의 화석 나프타, 더 바람직하게는 70 내지 85 중량%의 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물과 15 내지 30 중량%의 화석 나프타를 포함하는, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물에서 이소파라핀의 총 중량% 양에 대한 3개 보다 많은 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율은 0.12 미만, 바람직하게는 0.10 미만, 더 바람직하게는 0.05 미만인, 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 상기 이소파라핀 중 적어도 80 중량%, 바람직하게는 적어도 85 중량%, 더 바람직하게는 적어도 90 중량%, 더욱 더 바람직하게는 95 중량%가 탄소수 C14-C18의 범위에 있는, 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 파라핀 중 60 내지 95 중량%, 바람직하게는 60 내지 80 중량%, 더 바람직하게는 65 내지 70 중량%가 이소파라핀이고,
    상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은, 상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 총 중량 중, 바람직하게는 적어도 70 중량%, 더 바람직하게는 적어도 80 중량%, 더 바람직하게는 적어도 90 중량%, 더욱 더 바람직하게는 적어도 95 중량%의 파라핀을 포함하는, 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화석 나프타는, 상기 화석 나프타의 총 중량 중에서, 20 내지 85 중량%의 파라핀, 0 내지 35 중량%의 올레핀, 10 내지 30 중량%의 나프텐(naphthenes) 및 10 내지 30 중량%의 방향족(aromatics)을 포함하고, 상기 화석 나프타의 탄화수소의 중량%는, 상기 화석 나프타의 총 중량 중, 바람직하게는 적어도 95 중량%, 더 바람직하게는 적어도 99 중량%인, 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열분해 공급원료는, 20 내지 300 중량ppm(ppm by weight), 바람직하게는 20 내지 250 중량ppm, 보다 바람직하게는 20 내지 100 중량ppm, 더욱 더 바람직하게는 50 내지 65 중량ppm의 황을 포함하는, 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 b)는, 780°C 내지 890°C, 바람직하게는 800°C 내지 860°C, 더 바람직하게는 800°C 내지 840°C 및 더욱 더 바람직하게는 800°C 내지 820°C의 범위에서 선택된 코일 출구 온도(COT)에서 수행되는, 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    c) CO, CO2, 또는 C2H2중 적어도 하나를 제거하기 위해, 단계 b)에서 형성된 분해 생성물의 적어도 일부에 정체 처리(purification treatment)를 가하는 단계를 포함하는, 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    d) 중합체를 생성하기 위해, 단계 b)에서 형성된 분해 생성물의 적어도 일부 또는 단계 c)의 정체 처리가 가해진 분해 생성물의 적어도 일부 또는 둘 모두에 중합 처리(polymerisation treatment)를 가하는 단계를 포함하는, 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    다수의 열분해로(thermal cracker furnaces)를 제공하는 단계; 및
    상기 다수의 열분해로 중 적어도 하나에서 단계 b)를 수행하는 단계를 포함하는, 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 다수의 열분해로로부터 분해 생성물을 획득하는 단계와,
    조합된 분해 생성물을 형성하기 위해 상기 획득된 분해 생성물을 혼합하는 단계를 포함하고,
    CO, CO2, 또는 C2H2중 적어도 하나를 제거하기 위해, 상기 분해 생성물의 적어도 일부에 정체 처리를 가하거나, 중합체를 형성하기 위해 중합 처리를 가하거나, 상기 정제 처리 및 상기 중합 처리 둘 다를 가하는 단계를 선택적으로 포함하는, 방법.
  14. 열분해 공급원료로서,
    상기 열분해 공급원료의 총 중량 중 1 내지 100 중량%의 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물을 포함하고, 상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은:
    상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 총 중량 중 적어도 60 중량%의 파라핀을 포함하되, 상기 파라핀 중 10 내지 95 중량%가 이소파라핀이고, 상기 이소파라핀 중 적어도 80 중량%가 탄소수 C14-C18의 범위에 있고, 상기 이소파라핀의 총 중량% 양에 대한 3개 초과의 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율은 0.12 미만이며,
    상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은, 상기 열분해 공급원료의 전체 중량 중 0 내지 99 중량%의 화석 나프타를 포함하며,
    상기 화석 나프타 및 상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 중량% 양의 합은, 상기 열분해 공급원료의 총 중량의 적어도 90 중량%인, 열분해 공급원료.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 열분해 공급원료는, 상기 열분해 공급원료의 총 중량 중 50 내지 100 중량%의 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물, 및
    상기 열분해 공급원료의 총 중량 중 0 내지 50 중량%의 화석 나프타를 포함하는, 열분해 공급원료.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 열분해 공급원료는, 상기 열분해 공급원료의 총 중량 중: 50 내지 85 중량%의 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물과 15 내지 50 중량%의 화석 나프타, 바람직하게는 60 내지 85 중량%의 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물과 15 내지 40 중량%의 화석 나프타, 더 바람직하게는 70 내지 85 중량%의 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물과 15 내지 30 중량%의 화석 나프타를 포함하고,
    상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물 및 상기 화석 나프타의 중량% 양의 합은, 상기 열분해 공급원료의 총 중량 중, 바람직하게는 적어도 95 중량%, 더 바람직하게는 적어도 99 중량%인, 열분해 공급원료.
  17. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물에서 이소파라핀의 총 중량% 양에 대한 3개 보다 많은 분지를 갖는 이소파라핀의 중량% 양의 비율은 0.10 미만, 바람직하게는 0.05 미만인, 열분해 공급원료.
  18. 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 상기 이소파라핀 중 적어도 85 중량%, 바람직하게는 적어도 90 중량%, 더 바람직하게는 적어도 95 중량%가 탄소수 C14-C18의 범위에 있는, 열분해 공급원료.
  19. 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 파라핀 중 60 내지 95 중량%, 바람직하게는 60 내지 80 중량%, 더 바람직하게는 65 내지 70 중량%가 이소파라핀이고,
    상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물은, 상기 재생가능한 이성질체 파라핀 조성물의 총 중량 중, 바람직하게는 적어도 70 중량%, 더 바람직하게는 적어도 80 중량%, 더 바람직하게는 적어도 90 중량%, 더욱 더 바람직하게는 적어도 99 중량%의 파라핀을 포함하는, 열분해 공급원료.
  20. 제14항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화석 나프타는, 상기 화석 나프타의 총 중량 중, 20 내지 85 중량%의 파라핀, 0 내지 35 중량%의 올레핀, 10 내지 30 중량%의 나프텐, 및 0 내지 30 중량%의 방향족을 포함하고, 상기 화석 나프타의 탄화수소의 중량%는, 상기 화석 나프타의 총 중량 중 적어도 95 중량%, 더 바람직하게는 적어도 99 중량%인, 열분해 공급원료.
  21. 제14항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열분해 공급원료는, 20 내지 300 중량ppm, 바람직하게는 20 내지 250 중량ppm, 보다 바람직하게는 20 내지 100 중량ppm, 가장 바람직하게는 50 내지 65 중량ppm의 황을 포함하는, 열분해 공급원료.
  22. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 수득될 수 있는 탄화수소의 혼합물을 포함하는 분해 생성물로서, 상기 분해 생성물 중 CO, CO2 및 C2H2의 중량% 양의 합은, 상기 분해 생성물의 총 중량 중, 1.5 중량% 미만, 바람직하게는 1.3 중량% 미만, 더 바람직하게는 1.1 중량% 미만, 더욱 더 바람직하게는 0.8 중량% 미만인, 분해 생성물.
  23. 제22항에 따른 분해 생성물을 사용하여, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 둘 모두와 같은 중합체들을 생성하는 방법.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI128839B (en) * 2018-04-10 2021-01-15 Neste Oyj Method for preparing a hydrocarbon mixture
EP3933012A1 (en) * 2020-06-29 2022-01-05 Dow Global Technologies LLC Methods for reducing formation of carbon disulfide in steam cracking processes to produce olefins
GB2599372A (en) * 2020-09-25 2022-04-06 Abundia Biomass To Liquids Ltd Converting biomass to jet-fuel
FI129351B (en) 2020-11-06 2021-12-31 Neste Oyj Process for the production of bio - based hydrocarbons
DK4038165T3 (da) 2020-12-11 2023-08-07 Neste Oyj Vedvarende carbonhydridsammensætning med godt cetantal og gode kuldeegenskaber
CN115232904B (zh) * 2021-04-23 2023-11-24 中国石油大学(北京) 一种生产海绵铁的方法
FI130060B (en) * 2021-06-30 2023-01-13 Neste Oyj Process and input material for the production of ethylene
FI130742B1 (fi) 2021-12-27 2024-02-23 Neste Oyj Kestävä lämpökrakkausmenetelmä ja sen tuotteet

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3944481A (en) * 1973-11-05 1976-03-16 The Dow Chemical Company Conversion of crude oil fractions to olefins
US4247386A (en) * 1979-08-06 1981-01-27 Mobil Oil Corporation Conversion of hydrocarbons to olefins
FR2760385B1 (fr) * 1997-03-05 1999-04-16 Inst Francais Du Petrole Catalyseur a base de tamis moleculaire et procede d'hydroisomerisation selective de paraffines longues lineaires et/ou peu ramifiees avec ce catalyseur
US6407301B1 (en) * 2000-10-30 2002-06-18 Uop Llc Ethylene production by steam cracking of normal paraffins
US20030105376A1 (en) 2001-11-30 2003-06-05 Foral Michael J. Purification of polyolefin feedstocks using multiple adsorbents
FR2834515B1 (fr) 2002-01-10 2006-03-10 Atofina Vapocraquage de naphta modifie
ATE519788T1 (de) 2007-12-18 2011-08-15 Basell Polyolefine Gmbh Gasphasenverfahren zur polymerisation von alpha- olefinen
BRPI0910625B1 (pt) 2008-04-17 2018-02-06 Univation Technologies, Llc Métodos e sistemas para remoção de impurezas de um fluido de alimentação
US8581013B2 (en) 2008-06-04 2013-11-12 Syntroleum Corporation Biorenewable naphtha composition and methods of making same
JP5525786B2 (ja) * 2009-08-31 2014-06-18 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 航空燃料油基材の製造方法及び航空燃料油組成物の製造方法
US8394900B2 (en) 2010-03-18 2013-03-12 Syntroleum Corporation Profitable method for carbon capture and storage
DE202010003894U1 (de) * 2010-03-22 2010-07-15 Neste Oil Oyj Lösungsmittelzusammensetzung
US8283511B2 (en) * 2010-03-30 2012-10-09 Uop Llc Ethylene production by steam cracking of normal paraffins
US9012710B2 (en) 2011-07-29 2015-04-21 University Of Dayton Fuel compositions containing an isomerized component of a single carbon number and methods of preparing the fuel compositions
KR20150110631A (ko) 2013-01-21 2015-10-02 토탈 리서치 앤드 테크놀로지 펠루이 자연 발생 지방 및 오일의 복합 혼합물로부터의 바이오-나프타의 제조 방법
US8969259B2 (en) * 2013-04-05 2015-03-03 Reg Synthetic Fuels, Llc Bio-based synthetic fluids
US9469583B2 (en) 2014-01-03 2016-10-18 Neste Oyj Composition comprising paraffin fractions obtained from biological raw materials and method of producing same
US9302960B2 (en) * 2014-05-01 2016-04-05 Uop Llc Process for producing a feed stream for a steam cracker
US10047176B2 (en) 2014-08-14 2018-08-14 Basell Polyolefine Gmbh Multi-reactor slurry polymerization processes with high ethylene purity
KR102465215B1 (ko) 2014-10-13 2022-11-08 토탈 리서치 앤드 테크놀로지 펠루이 생물학적으로 제조된 물질로부터의 고 가치 화학 물질의 제조 방법
EP3095843A1 (en) 2015-05-21 2016-11-23 Neste Oyj Method for producing bio hydrocarbons by thermally cracking a bio-renewable feedstock containing at least 65 wt.% iso-paraffins
EP3095844A1 (en) 2015-05-21 2016-11-23 Neste Oyj Method for producing bio hydrocarbons by thermally cracking a bio-renewable feedstock
WO2017094806A1 (ja) * 2015-12-03 2017-06-08 旭化成株式会社 プロピレンまたは芳香族炭化水素の製造方法
EP3315592A1 (en) 2016-10-27 2018-05-02 Total Marketing Services Use of biodegradable hydrocarbon fluids as drilling fluids
FI128839B (en) 2018-04-10 2021-01-15 Neste Oyj Method for preparing a hydrocarbon mixture

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