KR20240058165A - 원유를 올레핀으로 변환하기 위한 통합 공정 - Google Patents

원유를 올레핀으로 변환하기 위한 통합 공정 Download PDF

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KR20240058165A
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스탠리 에스. 카아프
앨런 케이. 베델
데이비드 엠. 뱅크스
키이스 앨런 코우치
그레고리 펑크
코라 왕 플런탐
스탠리 조셉 프레이
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유오피 엘엘씨
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Abstract

열 분해를 포함하는 경질 올레핀을 제조하는 공정. 수소화분해된 스트림을 열 분해하여 경질 올레핀을 생성한다. 열분해 가스 스트림은 경질 열분해 가스 스트림 및 중질 열분해 가스 스트림으로 분리된다. 경질 열분해 가스 스트림은 노멀 파라핀 스트림 및 비노멀 파라핀 스트림으로 분리된다. 노멀 파라핀 스트림은 열 분해된다. 통합된 공정을 사용하여 원유 스트림으로부터 높은 값의 올레핀 생성물을 얻을 수 있다.

Description

원유를 올레핀으로 변환하기 위한 통합 공정
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 출원은 2021년 10월 12일자로 출원된 미국 가출원 제63/254,980호로부터 우선권을 주장하며, 이의 내용은 본원에 참고로 포함된다.
기술분야
분야는 열분해에 의한 올레핀의 생성이다. 특히, 분야는 원유로부터 올레핀의 생성이다.
경질 올레핀 생산은 전세계 수요를 충족시키기에 충분한 플라스틱의 생산에 필수적이다. 에틸렌 및 프로필렌은 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌과 같은 다른 유용한 재료의 생성에 사용하기 위한 중요한 화학물질이다. 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌은 오늘날 사용되는 가장 일반적인 플라스틱 중 2개이며 매우 다양한 용도를 가지고 있다. 에틸렌 및 프로필렌에 대한 용도는 비닐 클로라이드, 에틸렌 옥사이드, 에틸벤젠 및 알코올의 생성을 포함한다.
파라핀 탈수소화(PDH)는 에탄, 프로판, 및 부탄과 같은 경질 파라핀이 탈수소화되어 에틸렌, 프로필렌, 및 부텐을 각각 제조할 수 있는 공정이다. 탈수소화는 반응을 완료하기 위해 외부 열을 필요로 하는 흡열 반응이다.
플라스틱과 폴리에틸렌과 같은 석유화학제품의 생산에 소비되는 에틸렌의 대부분은 탄화수소의 열 분해에 의해 생성된다. 증기(steam)는 일반적으로 분해로로의 공급물 스트림과 혼합되어 탄화수소 분압을 감소시키고 올레핀 수율을 향상시키고 분해 반응기에서 탄소질 재료의 형성 및 침착을 감소시킬 수 있다. 따라서, 공정은 종종 증기 분해 또는 열분해로 지칭된다.
증기 분해는 열분해 가솔린(파이가스) 및 연료 오일(파이오일)과 같은 가치가 떨어지는 부산물을 생성한다. 파이가스는 다량의 파라핀 및 방향족을 함유한다. 생성된 파라핀은 회수되거나 추가로 가공될 수 있는 노멀 및 비노멀 파라핀을 포함한다. 방향족은 매우 안정하고 증기 분해기에서 분해하기 어렵다. 파라핀 측쇄를 제거할 수 있지만, 이는 저가 연료 오일의 수율을 증가시키는 다중-고리 방향족의 생성을 야기한다. 노멀 파라핀은 비노멀 파라핀보다 올레핀으로 더 선택적으로 열분해된다.
공정의 조합은 종종 높은 경제적 비용으로 이어진다. 따라서, 경질 올레핀을 증기 분해하기 위한 원료를 제조하는 개선된 공정 및 증기 분해 유닛으로부터 다량의 열분해된 생성물을 관리하여 경질 올레핀 수율을 향상하기 위한 수단이 필요하다.
본 발명자들은 원유의 변환을 위해 결합된 공정에서 추가 공정 유닛과 열 분해를 통합하는 것이 높은 수율의 경질 올레핀을 생성함을 발견하였다. 증기 열분해 유닛으로부터의 열분해 가스는 노멀 파라핀 분리를 거치는 경질 파이가스 스트림으로 분할되어 더 많은 증기 분해기 공급물을 생성할 수 있다.
일 구현예에서, 열분해 가스 분할로부터의 파이오일 스트림은 수소화분해될 수 있다.
추가 구현예에서, 열분해 가스로부터 나머지 방향족은 포화될 수 있다. 생성된 C6 내지 C8 나프텐은 재순환에 의해 증기 분해 유닛에 우수한 공급물을 제조하고, C5 내지 C6 나프타는 이성질체화되고 분해되어 이 또한 우수한 증기 분해 공급물 또는 파라핀 탈수소화(PDH) 공급물인 더 많은 노멀 파라핀을 생성할 수 있다.
따라서, 공정 후에 증기 분해로부터 생성된 방향족을 다시 증기 분해기로 재순환시키기 위한 경로를 갖는 증기 분해기 공급물을 제조하기 위해 원유 스트림을 제조할 수 있다.
추가의 구현예에서, 원유 증류물 스트림은 또한 증기 분해기 공급물을 제조하기 위해 수소화분해될 수 있다.
도면은 본 개시내용의 공정의 개략적인 입면도이다.
정의
용어 "연통"은, "유체 연통"으로 특징지어질 수 있는, 열거된 구성요소들 사이에서 유체 흐름이 작동 가능하게 허용됨을 의미한다.
용어 "하류 연통"은 하류 연통의 주체로 유동하는 유체의 적어도 일부분이 그 주체가 유동적으로 연통하는 객체로부터 작동 가능하게 유동할 수 있음을 의미한다.
용어 "상류 연통"은 상류 연통의 주체로부터 유동하는 유체의 적어도 일부분이 그 주체가 유동적으로 연통하는 객체로 작동 가능하게 유동할 수 있음을 의미한다.
용어 "직접 연통"은 상류 성분으로부터의 유체 유동이 임의의 다른 개재 용기를 통과하지 않고 하류 성분으로 들어가는 것을 의미한다.
용어 "간접 연통"은 상류 성분으로부터의 유체 유동이 개재 용기를 통과한 후에 하류 성분으로 들어가는 것을 의미한다.
용어 "바이패스"는 객체가 적어도 바이패싱하는 정도로 바이패싱하는 주체와의 하류 연통을 벗어남을 의미한다.
용어 "컬럼"은 상이한 휘발도의 하나 이상의 성분을 분리하기 위한 증류 컬럼 또는 컬럼들을 의미한다. 달리 명시하지 않는 한, 각 컬럼은 응축하고 오버헤드 스트림의 일부를 컬럼의 상부로 다시 환류시키기 위한 컬럼의 오버헤드에 있는 응축기 및 기화하고 하부 스트림의 일부를 컬럼의 하부로 다시 보내기 위한 컬럼의 하부에 있는 리보일러를 포함한다. 컬럼으로의 공급물은 예열될 수 있다. 상부 압력은 컬럼의 증기 출구에서 오버헤드 증기의 압력이다. 하부 온도는 액체 하부 배출구 온도이다. 오버헤드 라인 및 하부 라인은 임의의 환류 또는 재비등의 컬럼 하류에서 컬럼까지의 네트 라인(net line)을 지칭한다. 스트리퍼 컬럼은 컬럼의 하부에 있는 리보일러를 생략할 수 있고, 대신에 증기와 같은 유동성이 있는 불활성 매체에서 가열 요구와 분리 추진력을 제공할 수 있다. 일반적으로 스트리핑 컬럼은 상부 트레이에 공급하고 하부에서 주요 생성물을 얻는다.
본원에 사용되는 바와 같이, 용어 "성분이 풍부한 스트림" 또는 "풍부한 성분의 스트림"은 용기에서 나오는 풍부한 스트림이 용기로부터의 다른 어떤 스트림보다도 성분 농도가 높음을 의미한다.
본원에 사용되는 바와 같이, 용어 "성분이 희박한 스트림" 또는 "희박한 성분의 스트림"은 용기에서 나오는 희박한 스트림이 용기로부터의 다른 어떤 스트림보다도 성분 농도가 낮음을 의미한다.
본원에 사용되는 바와 같이, 용어 "T5", "T95" 또는 "TX"는 ASTM D-86 또는 TBP를 사용하여, 경우에 따라, 각각 샘플의 5질량%, 95질량% 또는 X질량%가 비등하는 온도를 의미한다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "초기 비점(IBP)"은 경우에 따라 ASTM D-7169, ASTM D-86 또는 TBP를 사용하여 샘플이 비등하기 시작하는 온도를 의미한다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "종료점(EP)"은 경우에 따라 ASTM D-7169, ASTM D-86 또는 TBP를 사용하여 샘플이 모두 비등 제거된(boiled off) 온도를 의미한다.
본원에 사용되는 바와 같이, 용어 "분리기"는, 입구 및 적어도 오버헤드 증기 출구 및 하부 액체 출구를 가지며 부트(boot)로부터의 수성 스트림 출구를 또한 가질 수 있는 용기를 의미한다. 플래시 드럼(flash drum)은 더 높은 압력에서 작동될 수 있는 분리기와 하류 연통할 수 있는 분리기의 일종이다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "우세한" 또는 "지배적인"은 50% 초과, 적합하게는 75% 초과, 바람직하게는 90% 초과를 의미한다.
용어 "Cx"는 아래 첨자 "x"로 표시되는 수의 탄소 원자를 가진 분자를 지칭하는 것으로 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 용어 "Cx-"는 x보다 작거나 같은, 바람직하게는 x 이하의 탄소 원자를 함유하는 분자를 지칭한다. 용어 "Cx+"는 x보다 크거나 같은, 바람직하게는 x 이상의 탄소 원자를 갖는 분자를 지칭한다.
용어 "유닛"은 화학적 변환을 포함하는 하나 이상의 공정 단계를 지칭하는 것으로 이해되어야 한다. 유닛의 중심에는 변환을 달성하는 데 필요한 하나 이상의 촉매 반응기 또는 분리 용기가 있다. 유닛은 생성물 스트림을 분리하기 위해 분별 컬럼(들)을 포함하는 추가적인 분리 용기를 추가로 포함할 수 있다. 유닛은 화학적 변환을 위한 전처리 단계를 추가로 포함할 수 있다. 종합적으로, "유닛"은 하나 이상의 반응기 또는 분리 용기 및 분리 단계 및 전처리 단계를 포함하며, 이는 다이어그램에 도시되는지 또는 명세서에서 명시적으로 논의되는지에 관계없다.
본 개시내용은 높은 올레핀 수율로 원유를 다수의 생성물로 변환하는 것을 허용하는 다수의 공정의 통합 공정을 제공한다. 세계에서 가장 고도로 통합된 정제 시설은 현재 석유화학물질로서 그의 순 생성물 슬레이트의 15%를 생성한다. 앞으로의 세계는 훨씬 더 높은 백분율을 생성할 필요가 있다. 본 개시내용은 석유화학 수율 백분율이 세계 규모 생성 수준에서 60% 초과 또는 75% 초과, 심지어 최대 100%일 수 있게 한다. 또한, 정제기는 석유화학 생성물 슬레이트에서 방향족 대 올레핀의 통상적인 1:1 비로 더 이상 제한되지 않는다. 본 개시내용은 증기 분해 유닛과 공정 유닛의 특정 조합 또는 조합들로 인해 담보 가능한 경제성을 유지하면서 최대 100%의 순 올레핀 수율을 구동하는 유연성을 갖는다. 노멀 파라핀은 증기 분해 유닛에서 더 많은 경질 올레핀을 수득한다. 따라서, 공급물 스트림에서 노멀 파라핀의 농도를 증가시키는 것이 바람직하다. 노멀 분자는 노멀 부탄, 노멀 헥산, 및 노멀 펜탄과 같은 직쇄 분자를 의미하는 것으로 정의된다.
예시적인 구현예에서, 원유는 미정제 증류 유닛(70)에 공급된다. 원유 스트림을 올레핀으로 정제하기 위한 공정 및 장치(5)는 도면에 도시되어 있다. 공급원으로부터의 원유 라인(6)은 웰로부터 회수된 원료 스트림의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다. 원유 스트림은 중유 또는 역청을 포함하는 중질 탄화수소 스트림일 수 있다. 전체 역청은 수지 및 복잡한 다핵 탄화수소인 아스팔텐을 포함할 수 있으며, 이는 원유의 점도를 추가하고 유동점을 증가시킨다. 원료는 또한 통상적인 원유, 석탄 오일, 잔류 오일, 타르 샌드, 셰일 오일, 응축물, 탈아스팔트 오일 및 아스팔트 분획을 포함할 수 있다.
미국 석유 협회 비중(API 비중)도는 종종 석유 스트림의 밀도를 이해하는 데 사용된다. 라인(6) 내 원유 스트림은 전형적으로 20API 내지 40API의 API 비중을 갖는다. 본 공정은 30API 초과 또는 31API 초과와 같은 높은 API 원료에 특히 적합할 수 있다. 왁스질 원유 스트림은 전형적으로 25를 초과하는 더 높은 API를 갖지만, 20℃ 내지 50℃의 유동점을 갖는다. 원유 스트림의 점도는 40℃에서 1cSt 내지 20,000cSt일 수 있다. 원유는 스트림의 40부피% 내지 70부피%가 343℃(650℉)에서 비등하는 비점 범위를 가질 수 있다. 미정제 라인(12)의 원유 스트림은 전형적으로 수상으로부터 오일상을 가열 및 분리하여 분별 전에 원유 스트림을 탈수할 수 있다.
라인(12) 내 원유 스트림은 가열로 내에서 그것이 미정제 증류 컬럼(70)에 공급되기 전에 가열될 수 있다. 미정제 증류 컬럼에서, 가열된 원유 스트림은 분별되어 오버헤드 라인(72) 내 오버헤드 경질 가스 스트림, 순 오버헤드 액체 라인(74) 내 경질 증류물 스트림, 제1 측선(76) 내 중간 증류물 스트림, 제2 측선(78) 내 가스 오일 증류물 스트림, 하부 라인(79) 내 대기 하부 스트림을 제공한다. 미정제 증류 컬럼 오버헤드 압력은 대기압보다 약간 높을 수 있고, 하부 온도는 340℃ 내지 375℃일 수 있다. 제1 측선(76) 내 중간 증류물 스트림 및 제2 측선(78) 내 가스 오일 증류물 스트림은 수소화분해 유닛(90)에 공급될 수 있다.
라인(72) 내 증류된 오버헤드 경질 가스 스트림은 포화 가스 시설 유닛(110)에 공급될 수 있다. 포화 가스 시설 유닛은 구성 가스로의 추가 분리를 위해 정유소 주위의 증류 유닛 및 다른 공정 유닛으로부터의 가스 스트림을 수용한다. 포화 가스 시설 유닛(110)은 C1 내지 C4 탄화수소 및/또는 10% 미만의 올레핀 함량을 갖는 H2를 포함하는 스트림이 공급된다. 전형적으로, 포화 가스 시설 유닛(110)으로의 공급물 스트림은 흡수기-탈에탄기에 공급될 수 있으며, 여기서 C2 및 더 경질의 미정제 분획은 희박 오일 흡수에 의해 더 중질의 분획으로부터 분리된다. 탈에탄기 오버헤드를 C2 스트림 및 C1 및 H2를 포함하는 오버헤드 스트림 내로 추가로 분리하고, 연료 가스 또는 석유화학 공급물로서 사용하기 위해 제거할 수 있다. 더 중질인 분획을 스트리핑하고 탈부탄기로 보내고, 희박 오일을 흡수기-탈에탄기로 다시 재순환시킬 수 있다. C3 및/또는 C4 미정제 분획을 탈부탄기 내의 펜탄으로부터 분리하고, 스크러빙하여 황화수소를 제거하고, 프로판 및 부탄이 분리되는 분할기에 공급할 수 있다. 포화 가스 시설 유닛은 결합된 포화 가스 공급물 스트림을 라인(112) 내 포화 가스 C1 스트림, 라인(114) 내 포화 가스 C2 스트림, 라인(116) 내 포화 가스 C3 스트림 및 라인(118) 내 포화 가스 C4 스트림을 포함하는 복수의 생성물 스트림으로 분리하는 증류 컬럼과 같은 복수의 분리 시스템을 포함한다.
프로판 및/또는 부탄을 주로 포함하는 스트림은 파라핀 탈수소화 유닛(120)에 공급될 수 있다. 예시적인 프로판 스트림은 라인(116) 내 포화 가스 C3 스트림일 수 있다. 예시적인 부탄 스트림은 라인(118) 내 포화 가스 C4 스트림일 수 있다. 파라핀 탈수소화 유닛은 예열된 공급물 스트림 또는 공급물 스트림을 탈수소화 반응기로 통과시키는 단계를 포함한다. 공급물 스트림(들)은 탈수소화 조건에서 탈수소화 반응기 내 탈수소화 촉매와 접촉되어, 적어도 하나의 올레핀을 포함하는 생성물 스트림을 생성한다.
파라핀 탈수소화 유닛(120)은 하나 이상의 반응기를 포함하는 반응 구역을 함유할 것이다. 반응 구역의 유출물을 냉각시키고, 압축하고, 이어서 재냉각시켜 그의 C3 및/또는 C4 탄화수소의 대부분을 응축시켜, 탈수소화 구역 내에서 재순환되어 반응 구역 내에 원하는 수소 대 탄화수소 비를 공급하도록 수소가 풍부한 가스를 형성할 수 있다. 그 다음, 생성된 액체상을 탈에탄기로서 작동되는 분별 컬럼 내로 통과시켜 라인(124) 내 C3+ 탈수소화 구역 유출물 스트림 및 라인(122) 내 경질 가스 스트림을 생성하는 것이 바람직하다. 라인(122) 내 이러한 경질 가스 스트림은 C1 및 C2 탄화수소와 같은 수소 및 탈수소화 부산물을 함유할 것이고, 포화 가스 시설 유닛(110)으로 또는 수소 헤더 또는 압력 스윙 흡착 유닛으로 다시 공급되어 수소 헤더에 제공하기 위한 수소 스트림을 정제할 수 있다. 라인(124) 내 탈수소화 구역 유출물 스트림은 에틸렌, 프로필렌 및/또는 부텐을 주로 포함할 수 있다. 라인(124) 내 탈수소화 구역 유출물 스트림은 증기 분해로를 바이패스하고, 증기 분해 유닛 내 열분해 생성물과 결합되고, 라인(12) 내 에틸렌 분해된 스트림, 라인(14) 내 프로필렌 분해된 스트림, 및/또는 라인(15) 내 부텐 분해된 스트림 또는 회수 및 추가 처리를 위해 증기 분해 유닛(10) 내 다른 스트림으로 분리되거나, 중합과 같은 공정에 의해 플라스틱 또는 다른 석유화학물질을 생성하는 데 사용될 수 있다. 파라핀 탈수소화 유닛(120)은 포화 가스 시설 유닛(110)과 상류 및 하류 연통할 수 있다.
많은 반응기 유형이 파라핀 탈수소화를 위해 사용되고 여기서 고려되지만, 탈수소화 구역의 반응 구역은 바람직하게는 촉매가 중력 유동에 의해 점진적으로 하향으로 이동하여 더 높은 활성을 갖는 촉매와 사용된 촉매의 연속 교체를 허용하는 적어도 하나의 방사류 반응기를 포함한다. 증기 분해 유닛은 라인(9) 내 수소 회수로 보내질 수 있는 오프-가스 스트림을 생성할 수 있다.
반응 구역 내에 사용되는 특정 탈수소화 조건은 공급물 스트림(들), 촉매 활성, 및 원하는 변환과 같은 인자에 따라 달라질 것이다. 파라핀 탈수소화에 사용될 수 있는 조건은 500℃ 내지 800℃의 온도, 0.5기압 내지 20기압의 압력 및 0.5 hr-1 내지 20 hr-1의 액 공간 속도를 포함한다. 바람직한 프로판 탈수소화 조건은 600℃ 내지 700℃의 온도, 1.0기압 내지 3.0기압의 압력, 1 hr-1 내지 8 hr-1의 액 공간 속도 및 1.0:1.0 내지 5.0:1.0의 수소 대 총 탄화수소 비이다.
많은 탈수소화 촉매가 기재되어 있고 여기서 고려된다. 바람직한 프로판 탈수소화 촉매는 백금족 성분, 주석 성분 및 다공성 무기 담체 재료를 갖는 알칼리 금속 성분으로 구성된다. 원하는 경우, 이 구역 내에서 다른 촉매 조성물이 사용될 수 있다.
탈수소화 촉매의 다공성 담체 재료는 표면적이 25 m2/g 내지 500 m2/g인 흡수성 고 표면적 지지체인 것이 바람직하다. 다공성 담체 재료는 반응 구역에서 이용되는 조건에 비교적 불응성이어야 하며, 이중 기능 탄화수소 변환 촉매에 통상적으로 이용되었던 담체 재료로부터 선택될 수 있다. 따라서, 다공성 담체 재료는 합성적으로 제조되고 자연적으로 발생하는 것들을 포함하는 활성탄, 코크스 또는 숯, 실리카 또는 실리카 겔, 점토 및 실리케이트로부터 선택될 수 있으며, 이는 예를 들어 아타펄거스(attapulgus) 점토, 규조토(diatomaceous earth), 규조토(kieselguhr), 보크사이트; 불응성 무기 산화물, 예컨대 알루미나, 이산화티타늄, 이산화지르코늄, 마그네시아, 실리카-알루미나, 알루미나-보리아 등; 자연 발생 또는 합성적으로 제조된 모데나이트 또는 이들 재료 중 하나 이상의 조합과 같은 결정질 알루미노실리케이트와 같이 산 처리될 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 바람직한 다공성 담체 재료는 불응성 무기 산화물이며, 이때 최상의 결과는 알루미나 담체 재료로 얻어진다. 결정질 알루미나, 예컨대 감마-알루미나는 최상의 결과를 제공한다. 일반적으로, 바람직한 탈수소화 촉매는 1/16-인치 정도의 비교적 작은 직경을 갖는 구형 입자의 형태인 감마-알루미나 담체를 가질 것이다.
라인(74) 내 증류된 미정제 나프타 스트림을 나프타 수소처리 유닛(NHT)(100)에 공급할 수 있다. 수소처리는 탄화수소 스트림으로부터 황 및 질소와 같은 헤테로원자를 제거하는 데 사용되는 수소화가공 공정이며, 방향족 화합물의 비율을 부분적으로 또는 완전히 포화시켜 연료 사양을 충족시키고 올레핀계 화합물을 포화시켜 연료 사양을 충족시킨다. 라인(74) 내 증류된 나프타 스트림은 수소와 혼합되고, 가열되고 수소처리 반응기로 충전될 수 있다. 수소처리 반응기는 하나 이상의 용기, 각각의 용기 내의 단일 또는 다수의 촉매 베드, 및 하나 이상의 용기 내 수소처리 촉매의 다양한 조합을 포함하는 고정 베드 반응기일 수 있다. 수소처리 반응기는 10부피% 내지 40부피%의 통과당 변환율을 제공할 수 있다. 수소처리 반응기는 압력 강하 완화를 위한 특수 재료의 가드 베드, 이어서 더 높은 품질의 수소처리 촉매의 하나 이상의 베드를 포함할 수 있다. 가드 베드는 미립자를 여과하고, 촉매를 비활성화하는 니켈, 바나듐, 규소 및 비소와 같은 금속 등의 탄화수소 공급물 스트림 내 오염물을 골라낸다. 가드 베드는 수소처리 촉매와 유사한 물질을 포함할 수 있다. 수소처리 반응기에서 촉매 베드들 사이의 단간 위치에서 보충 수소가 첨가될 수 있다.
적합한 수소처리 촉매는 임의의 공지된 통상적인 수소처리 촉매이며, 고 표면적 지지체 재료, 바람직하게는 알루미나 상의 적어도 하나의 VI족 금속, 바람직하게는 몰리브덴 및 텅스텐, 및 적어도 하나의 VIII족 금속, 바람직하게는 철, 코발트 및 니켈, 더욱 바람직하게는 코발트 및/또는 니켈로 구성된 것들을 포함한다. 다른 적합한 수소처리 촉매에는 제올라이트 촉매가 포함된다. 하나 초과의 유형의 수소처리 촉매가 동일한 수소처리 반응기에서 사용된다. VIII족 금속은 전형적으로 2중량% 내지 20중량%, 바람직하게는 4중량% 내지 12중량% 범위의 양으로 존재한다. VI족 금속은 전형적으로 1중량% 내지 25중량%, 바람직하게는 2중량% 내지 25중량% 범위의 양으로 존재할 것이다.
바람직한 수소처리 반응 조건은 290℃(550℉) 내지 455℃(850℉), 적합하게는 316℃(600℉) 내지 427℃(800℉) 그리고 바람직하게는 343℃(650℉) 내지 399℃(750℉)의 온도, 2.8 MPa(게이지)(400 psig) 내지 17.5 MPa(게이지)(2500 psig)의 압력, 0.1 hr-1, 적합하게는 0.5 hr-1 내지 5 hr-1, 바람직하게는 1.5 hr-1 내지 4 hr-1의 신규의 탄화수소성 공급 원료의 액 공간 속도, 및 84 Nm3/m3(500 scf/bbl) 내지 1,011 Nm3/m3 오일(6,000 scf/bbl), 바람직하게는 168 Nm3/m3 오일(1,000 scf/bbl) 내지 1,250 Nm3/m3 오일(7,500 scf/bbl)의 수소 비율과 함께, 수소처리 촉매 또는 수소처리 촉매들의 조합을 포함한다.
증류된 나프타 스트림은 수소처리 반응기에서 수소처리 촉매에 걸쳐 수소로 수소처리되어 수소화된 나프타 스트림을 제공할 수 있다. 수소처리된 나프타 스트림을 분리하고 나프타 분할기 컬럼에서 분별하여 C4- 오버헤드 스트림 및 C5+ 수소처리된 나프타 스트림을 제공할 수 있다. C4- 탄화수소를 포함하는 라인(102) 내 나프타 분할기 오버헤드 스트림은 포화 가스 시설 유닛(110)으로 향할 수 있다. C5+ 탄화수소를 포함하는 라인(104) 내 나프타 분할기 하부 스트림은 N-파라핀 분리 유닛(50)에 공급될 수 있다.
C5+ 탄화수소를 포함하는 라인(104) 내 나프타 분할기 하부 스트림, 라인(64) 내 C5+ 이성질체 스트림 및 열분해 분할기 오버헤드 라인(24) 내 경질 열분해 가스 스트림 중 하나, 일부 또는 전부는 결합된 파라핀 유닛 피드 스트림으로서 함께 또는 별도로 N-파라핀 분리 유닛(50)에 공급될 수 있다. 바람직하게는 40℃ 내지 90℃의 T90 및 적합하게는 30중량% 이하의 C7+ 탄화수소를 갖는 실질적으로 C4 내지 C7 탄화수소를 포함하는 파라핀 유닛 공급물 스트림 내 나프타를 노멀 파라핀 스트림(52) 및 비노멀 파라핀 스트림(54)으로 분리한다.
N-파라핀 분리 유닛(50)은 흡착 분리 유닛을 포함한다. 파라핀 유닛 공급물 스트림은 공급물을 적절한 베드로 전달하는 흡착 분리 유닛의 밸브를 통과한다.
나프타 혼합물의 노멀 파라핀은 흡착제 성분의 다공성 구조로 선택적으로 진입 또는 폐색되지만, 분지형 또는 환형 비노멀 사슬 파라핀은 전형적으로 기공에 진입하지 않는다. 바람직한 흡착제는 일리노이주 데스 플레인즈 소재의 UOP LLC에 의해 제조되고 판매되는 구매 가능한 유형 5A 알루미노실리케이트 분자체에 의해 제공된다. 비노멀 파라핀은 라인(54) 내 비노멀 파라핀 라피네이트 스트림으로서 공정을 빠져나간다. 탈착제는 흡착제로부터 폐색된 노멀 파라핀을 탈착하는 데 사용된다. 노멀 노난 또는 노멀 데칸 또는 심지어 더 중질인 노멀 파라핀이 추출물-탈착제 스트림에서 노멀 파라핀을 탈착하기 위해 탈착제로서 적합하게 사용될 수 있다. 흡착 분리 유닛은 일련의 수직으로 이격된 별개의 베드를 포함할 수 있으며, 이는 하나의 베드의 바닥과 그의 하류측 인접 베드의 상부 사이의 파이프에 의해 상호연결된다. 밸브는 하류 방향으로 각각의 스트림의 입구 및 출구의 지점을 진행하기 위한 다수의 배열 또는 회전 밸브를 포함할 수 있다. 흡착 분리 유닛은 상향 유동 모드로 작동할 수 있다. 흡착제 유닛은 상이한 플러싱 방식을 고려할 때 추가로 세분화될 수 있는 4개의 주요 구역 I 내지 IV를 가질 수 있다. 베드의 수는 4개의 주요 구역 I 내지 IV 중에 나눈 8개, 12개 또는 24개의 베드일 수 있다. 시뮬레이션된 역류 유동은 공급물 스트림과 탈착제 스트림의 도입 지점을 하류로 주기적으로 진행하면서 동시에 라피네이트 스트림과 추출물 스트림의 퇴출 지점을 하류로 동일하게 진행함으로써 달성된다. 전형적인 액체상 작동은, 예를 들어, 50℃ 내지 300℃, 더 특히 260℃ 이하, 및 약간의 초대기 내지 30기압의 압력에서, 흡착 분리 유닛에서 바람직하다.
탈착제 및 비노멀 파라핀 라피네이트를 포함하는 라피네이트 스트림은 흡착 분리 유닛을 함께 빠져나가고 라피네이트 컬럼에서 분별되어 비노멀 파라핀 및 탈착제 라피네이트 하부 스트림을 포함하는 라피네이트 오버헤드 스트림을 제공한다. 탈착제 및 노멀 파라핀 추출물을 포함하는 추출물 스트림은 흡착 분리 유닛을 함께 빠져나가고 추출물 컬럼에서 분별되어 노멀 파라핀 및 탈착제 추출물 하부 스트림을 포함하는 추출물 오버헤드 스트림을 제공한다. 비노멀 파라핀이 풍부한 라피네이트 오버헤드 스트림은 라피네이트 라인(54) 내 라피네이트 비노멀 파라핀 라피네이트 스트림으로서 N-파라핀 분리 유닛 공정(50)을 빠져나가고 이성질화 유닛(60)으로 공급된다. 라피네이트 라인(54) 내 비노멀 파라핀 스트림은 이성질체화되어 노멀 파라핀을 더 많이 생성할 수 있는 비노멀 파라핀의 우세를 갖는다. 일 양태에서, 2개의 비노멀 파라핀 스트림을 라피네이트 컬럼으로부터 취할 수 있거나, 비노멀 파라핀 스트림을 후속 컬럼에서 분별하여 아이소부탄 스트림 및 C5 내지 C7 비노멀 파라핀 스트림을 제공할 수 있다. 각각의 스트림은 비노멀 파라핀의 우세를 갖고, 이성질화 유닛(60)에 공급되어 이성질체화되어 노멀 파라핀의 농도를 증가시킨다.
노멀 파라핀이 풍부한 추출물 오버헤드 스트림은 추출물 라인(52) 내 노멀 파라핀 추출물 스트림으로서 N-파라핀 분리 유닛(50)을 빠져나간다. 라인(52) 내 노멀 파라핀이 풍부한 N-파라핀 분리 유닛(50)으로부터의 추출물 스트림이 증기 분해 유닛(10)에 공급되어 열 분해될 수 있다. 추출물 라인(52) 내 노멀 파라핀 스트림은 노멀 파라핀의 우세를 가지며, 이는 이를 열 분해를 위한 이상적인 공급물로 만든다.
라인(52) 내 N-파라핀 분리 유닛 노멀 파라핀 스트림은 증기 분해 유닛(10)에 공급되어 열 분해될 수 있다.
이성질화 유닛(60)에서, 수소 및 이성질화 촉매의 존재 하에 라인(54) 내 비노멀 탄화수소 스트림 내 비노멀 탄화수소가 변환되어 노멀 파라핀(에탄, 프로판, 노멀 부탄, 노멀 펜탄 및 노멀 헥산)의 농도를 증가시킨다. 노멀 파라핀의 생성을 촉진하는 반응은 아이소-파라핀 불균등화 반응, 고리 포화, 방향족 및 환형의 개구, 아이소-파라핀의 역방향 이성질화, 및 파라핀 수소화분해 반응을 포함한다. 따라서, 이성질화 유닛(60)의 일차 생성물은 노멀 파라핀이 풍부한 라인(64) 내 이성질화 생성물 스트림이다.
이론에 구애됨이 없이, 파라핀 불균등화 반응은 2개의 아이소-파라핀의 조합에 의해 일어나고, 이어서 하나의 더 경질인 파라핀 및 하나의 더 중질인 파라핀에 의해 절단되는 것으로 여겨진다. 예를 들어, 2개의 아이소펜탄은 수소의 존재 하에 결합하고 아이소부탄 및 아이소헥산을 형성할 수 있다. 아이소부탄은 불균등화를 통해 추가로 반응하여 프로판 및 아이소펜탄을 형성할 수 있다. 생성된 아이소부탄의 일부는 또한 이성질화 반응을 통해 노멀 부탄으로 변환된다. 불균등화 및 이성질화 반응을 통한 노멀 프로판 및 부탄의 생성은 분해된 생성물로서 저가의 원치않는 메탄의 낮은 생성과 함께 일어난다. 따라서, 이성질화 유닛(60) 내 노멀 파라핀의 전체 수율의 증가가 존재한다. 아이소펜탄 및/또는 아이소헥산의 수소화분해는 또한 메탄, 에탄, 프로판, 및 아이소부탄을 생성하는 데 일어날 수 있다. 아이소부탄은 불균등화 반응 및/또는 이성질화를 통해 추가로 반응하여 노멀 파라핀을 추가로 생성할 수 있다.
C5 내지 C7 비노멀 탄화수소와 별도로 아이소부탄을 이성질화하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 아이소부탄 이성질화 반응기는 파라핀 분리 유닛(50)으로부터 아이소부탄 스트림을 수용할 수 있고, 고 이성질화 반응기는 파라핀 분리 유닛으로부터 C5 내지 C7 비노멀 탄화수소 스트림을 수용할 수 있다.
이성질화 유닛(60) 내 이성질화 촉매는 염소화 알루미나, 황산화 지르코니아, 텅스텐화 지르코니아 또는 제올라이트-함유 이성질화 촉매를 포함할 수 있다. 이성질화 촉매는 비정질일 수 있으며, 예를 들어 비정질 알루미나, 또는 제올라이트를 기반으로 할 수 있다. 제올라이트 촉매는 여전히 보통 비정질 결합제를 함유할 것이다. 촉매는 미국 특허 제5,036,035호 및 유럽 특허 제0666109 A1호에 기재된 바와 같이 황산화 지르코니아 및 백금, 또는 미국 특허 제5,705,730호 및 미국 특허 제6,214,764호에 기재된 바와 같이 염소화 알루미나 상의 백금족 금속을 포함할 수 있다. 다른 적합한 촉매가 미국 특허 제5,922,639호에 기재되어 있다. 미국 특허 제6,818,589호는 IVB족(IUPAC 4)의 산화물 또는 수산화물 금속, 바람직하게는 산화지르코늄 또는 수산화지르코늄, 적어도 란탄족 원소 및/또는 이트륨 성분인 제1 성분, 및 적어도 백금족 금속 성분인 제2 성분의 텅스텐화 지지체를 포함하는 촉매를 개시한다. 황산화 지르코니아 촉매와 같은 비-염소화 촉매의 이점은 이성질화 유닛(60)으로부터 유출물 스트림의 추가 처리를 생략한 클로라이드의 부재이다. 염소화 알루미나 촉매가 이성질화 촉매로서 사용되는 경우, 라인 내 염소화제는 이성질화 반응기에 공급될 것이다.
이성질화 반응 조건은 통상적으로 40℃ 내지 250℃ 범위의 평균 반응기 온도를 포함한다. 이성질화 반응기 작동 압력은 일반적으로 1 MPa(145 psia) 내지 5.5 MPa(800 psia)(g)의 범위이다. 액 공간 속도(LHSV)는 촉매 부피당 시간당 0.2 내지 25부피의 탄화수소 공급물 범위이다. 수소는 이성질화 반응기에 대한 이성질화 공급물과 혼합되거나 이와 함께 유지된다. 이성질화 조건에서 수소 대 탄화수소 공급 비는 이성질화 유닛(60) 내 반응기의 출구에서 0.3 내지 2 바람직하게는 0.5 내지 1.5 및 1.0 MPa(150 psia) 내지 2.4 MPa(350 psia)의 수소 분압이다. 고 이성질화 촉매의 안정성 유지, 방향족 고리 및 나프텐 고리의 포화 및 개방, 수소화분해 반응 촉진 및 노멀 파라핀으로의 높은 변환을 달성하기 위해 제1 이성질화 유닛(60)에서의 더 높은 수소 분압이 요구된다.
이성질화 유닛(60) 내에서의 접촉은 고정층 시스템, 이동층 시스템, 유동층 시스템, 또는 배치형 작업에서 이성질화 촉매를 사용하여 수행될 수 있다. 반응물은 상향, 하향, 또는 방사상 유동 방식으로 이성질화 촉매 입자의 베드와 접촉될 수 있다. 반응물은 이성질화 촉매 입자와 접촉될 때 액체상 또는 혼합 액체-증기상에 있을 수 있고, 혼합상 또는 증기상이 바람직하다. 이성질화 유닛(60)은 원하는 이성질화 온도가 각각의 반응기로의 입구에서 유지되는 것을 보장하기 위해 그들 사이에 적합한 수단을 갖는 단일 반응기 또는 둘 이상의 별도의 이성질화 반응기에 있을 수 있다.
이성질화 유닛(60)에서의 반응은 반응기에 걸쳐 발열을 발생시키므로 이성질화 유출물 스트림은 이성질화 반응기로 이성질화 공급물과 이성질화 유출물을 열교환시킴으로써 영향을 받을 수 있는 반응기들 사이에서 냉각될 필요가 있다. 수소화분해 반응은 매우 발열성인 수소화 반응을 수반하기 때문에, 순서대로 2개 내지 5개의 이성질화 반응기는 공정 셧다운 없이 개별 반응기 온도 및 부분 촉매 교체의 향상된 제어를 가능하게 한다. 증가된 농도의 노멀 파라핀을 포함하는 이성질체 스트림은 트레인에서 마지막 이성질화 반응기를 빠져나가고 분별된다.
이성질체 스트림 또는 스트림들은 라인(64) 내 파라핀 분리 유닛(50)으로 재순환될 수 있는 노멀 파라핀의 농도에서 증가되는 하부 C5+ 이성질체 스트림 및 C2 오버헤드 스트림 하부 C3 내지 C4 이성질체 스트림을 제공하기 위해 탈에탄기 컬럼에서 분별될 수 있는 C4- 오버헤드 스트림을 생성하기 위해 탈프로판기 컬럼에서 분별될 수 있다. C2 스트림은 라인(114)을 통해 라인(66) 내 증기 분해 유닛(10)으로 수송될 수 있고, C3 내지 C4 이성질체 스트림은 프로필렌 및 부텐을 생성하기 위해 라인(62) 내 탈수소화 유닛(120)으로 전달될 수 있다.
라인(62) 내 분해된 C3 내지 C4 이성질체 스트림은 공급물 스트림의 전부 또는 일부를 탈수소화 유닛(120)으로 형성할 수 있다. 노멀 파라핀이 풍부한 라인(64) 내 이성질화 생성물 스트림은 공급물 스트림의 일부로서 N-파라핀 분리 유닛(50)으로 재순환될 수 있다. 이성질화 유닛(60) 및 N-파라핀 분리 유닛(50)은 서로 상류 및 하류 연통할 수 있다. 이성질화 유닛(60)은 추가적인 생성물 스트림을 생성할 수 있다.
미정제 증류 유닛(70)으로부터의 하부 라인(79) 내 대기 하부 스트림은 용매 탈아스팔팅 유닛(80)에 공급될 수 있다. 대체로, 용매 탈아스팔팅 유닛은 대기 하부 스트림을 추출 구역에 공급하는 단계를 포함할 수 있으며, 추출 구역에서 그것은 프로판, 부탄 또는 펜탄과 같은 경질 파라핀을 포함하는 상기 신규한 용매 스트림과 접촉된다. 용매 스트림은 더 경질의 재료를 탈아스팔트 오일 스트림으로 가용화하여 피치 스트림을 남긴다. 라인(82) 내 탈아스팔트 오일 스트림 및 라인(84) 내 피치 스트림이 용매 탈아스팔팅 유닛(80)으로부터 회수된다. 복수의 추가 작업이 용매 탈아스팔팅 유닛(80)에 포함되어 공정으로의 재순환을 위한 탈아스팔트 오일 스트림 및 피치 스트림 중 어느 하나 또는 둘 모두로부터 용매를 추가로 스트립핑할 수 있다. 추가의 작업이 또한 용매 탈아스팔팅 유닛에 포함되어 추가의 탈아스팔트 오일 성분을 피치 스트림으로부터 스트립핑하고 탈아스팔트 오일 스트림으로부터 추가의 피치 성분을 스트립핑할 수 있다.
라인(84) 내 피치 스트림은 연료 오일로서 이용될 수 있다. 피치 스트림은 종종 100℃에서 3,000 mm2/s를 초과하는 높은 동점도 및 금속 및 콘라드슨 탄소(콘탄소)의 높은 오염물 수준을 갖는 중질 잔류 오일을 포함할 수 있다.
라인(82) 내 탈아스팔트 오일 스트림은 수소화분해 유닛(90)에 공급될 수 있다. 탈아스팔트 오일 스트림은 최대 3중량%의 콘탄소를 포함할 수 있다. 탈아스팔트 오일 스트림은 3 wppm 미만 또는 2.5 wppm 미만 또는 2 wppm 미만 또는 1 wppm 미만의 총 금속 함량을 포함할 수 있다. 금속은 니켈, 바나듐, 또는 이들 2개의 금속의 혼합물을 포함할 수 있다.
수소화분해는 탄화수소가 수소의 존재 하에서 수소화분해된 생성물 스트림을 포함하는 저분자량 탄화수소로 분해되는 공정이다. 수소화분해 유닛(90)은 하나 이상의 용기, 각각의 용기 내 단일 또는 다수의 촉매 베드, 및 하나 이상의 용기 내 수소처리 촉매 및/또는 수소화분해 촉매의 다양한 조합을 포함하는 하나 이상의 고정 베드 반응기(들)를 포함할 수 있다. 라인(26, 76, 78, 및 82) 내 수소화분해 유닛 공급물 스트림 각각은 동일한 반응기 또는 개별 반응기에, 또는 이들의 조합에 공급될 수 있다. 예를 들어, 수소화분해 유닛(90)은 라인(76) 내 등유 스트림과 라인(26) 내 중질 열분해 가스 스트림을 수소화분해하기 위한 등유 수소화분해 유닛을 포함할 수 있다. 수소화분해 유닛(90)은 라인(78) 내 경질 가스 오일 스트림을 위한 증류물 수소화분해를 포함할 수 있다. 더욱이, 수소화분해 유닛은 라인(82) 내 탈아스팔트 오일 스트림을 위한 가스 오일 수소화분해기를 포함할 수 있다. 다른 배열이 사용될 수 있다.
수소화분해 유닛(90)은 복수의 수소화분해 촉매 베드(미도시)를 포함한다. 수소화분해 유닛(90)이 수소처리 반응기를 포함하지 않는 경우, 수소화분해 반응기(들) 내 촉매 베드는 수소화분해 유닛 내 후속 용기 또는 촉매 베드 내 수소화분해 촉매로 수소화분해되기 전에 탄화수소 공급물 스트림을 포화, 탈금속화, 탈황화 또는 탈질소화하려는 목적으로 수소처리 촉매를 포함할 수 있다. 탄화수소 공급물 스트림은 수소화처리된 유출물 스트림을 제공하기 위해 수소화분해 수소 스트림(미도시)의 존재 하에 수소화처리 반응기에서 수소화처리 촉매를 거쳐 수소화처리된다.
수소화분해 유닛(90)은 라인(76, 78, 82, 및 26) 내 공급물 스트림에 존재하는 탄화수소의 적어도 60부피% 및 전형적으로 70부피% 초과의 총 변환을 7개 이하의 탄소 원자를 갖는 탄화수소로 제공할 수 있다. 수소화분해 유닛(90)에 의해 수소화분해된 복수의 생성물 스트림이 생성될 수 있다. 일 구현예에서, 바람직한 생성물 스트림은 나프타 수소화분해된 스트림이다.
수소화분해 촉매는 VIII족 금속 수소화 성분으로 침착되는 비정질 실리카-알루미나 베이스 또는 결정질 제올라이트 분해 베이스를 이용할 수 있다. 추가적인 수소화 성분이 제올라이트 베이스와의 합체를 위해 VIB족으로부터 선택될 수 있다.
제올라이트 분해 베이스는 때때로 당업계에서 분자체(molecular sieve)로 지칭되며, 보통 실리카, 알루미나 및 하나 이상의 교환가능한 양이온, 예컨대 나트륨, 마그네슘, 칼슘, 희토류 금속 등으로 구성된다. 이들은 4옹스트롬 내지 14옹스트롬의 비교적 균일한 직경의 결정 기공을 추가적인 특징으로 한다. 3 내지 12의 비교적 높은 실리카/알루미나 몰비를 갖는 제올라이트를 이용하는 것이 바람직하다. 자연에서 발견되는 적합한 제올라이트에는, 예를 들어, 모데나이트, 스틸바이트, 휼란다이트, 페리어라이트, 다치아르다이트, 캐버자이트, 에리오나이트 및 포자사이트가 포함된다. 적합한 합성 제올라이트에는, 예를 들어, B, X, Y 및 L 결정형, 예를 들어 합성 포자사이트 및 모데나이트가 포함된다. 바람직한 제올라이트는 결정 기공 직경이 8옹스트롬 내지 12옹스트롬이며 실리카/알루미나 몰비가 4 내지 6인 것들이다. 바람직한 군에 속하는 제올라이트의 일례는 합성 Y 분자체이다.
천연 제올라이트는 보통 나트륨 형태, 알칼리 토금속 형태, 또는 혼합 형태로 발견된다. 합성 제올라이트는 거의 항상 나트륨 형태로 제조된다. 임의의 경우에, 분해 베이스로서 사용하기 위해서는, 원래의 제올라이트 1가 금속의 대부분 또는 전부를 다가 금속 및/또는 암모늄 염으로 이온-교환한 후에 가열하여 제올라이트와 회합된 암모늄 이온을 분해하여, 그 자리에 수소 이온 및/또는 물의 추가 제거에 의해 실제로 탈양이온화된 교환 부위를 남기는 것이 바람직하다. 수소 또는 이러한 성질의 "탈양이온화된" Y 제올라이트는 미국 특허 제3,100,006호에 더욱 구체적으로 기재되어 있다.
하나의 접근법에 의하면, 수소화분해 조건은 290℃(550℉) 내지 468℃(875℉), 바람직하게는 343℃(650℉) 내지 445℃(833℉)의 온도, 4.8 MPa(게이지)(700 psig) 내지 20.7 MPa(게이지)(3000 psig)의 압력, 0.4 hr1 내지 2.5 hr1 미만의 액 공간 속도(LHSV) 및 421 Nm3/m3(2,500 scf/bbl) 내지 2,527 Nm3/m3 오일(15,000 scf/bbl)의 수소율(hydrogen rate)을 포함할 수 있다. 수소화분해 유닛(90)은 7개 이하의 탄소 원자를 갖는 탄화수소로의 변환을 최대화하기 위해 높은 강도로 작동된다. 일반적으로, 수소화분해 유닛은 디젤 및 등유 증류물 범위를 벗어나는 분해 재료를 피하기 위해 7개 이하의 탄화수소를 갖는 탄화수소로의 변환을 최소화하도록 작동된다.
수소화분해 유닛(90)은 복수의 생성물 스트림을 생성하도록 작동될 수 있다. 생성물 스트림은 라인(99) 내 비변환된 오일 스트림, 라인(98) 내 증류물 수소화분해된 스트림, 라인(96) 내 중간 증류물 수소화분해된 스트림, 및 라인(94) 내 하나 이상의 나프타 수소화분해된 스트림을 포함할 수 있다. 라인(94) 내 하나 이상의 나프타 수소화분해된 스트림의 일부, 또는 최대 전부가 추가 공정을 위해 나프타 수소처리 유닛(100)에 공급물로서 라인(95)에서 분할될 수 있다. 전형적으로, 변환되지 않은 오일은 수소화분해 유닛(50)을 빠져나가지 않는다. 라인(92) 내 LPG 수소화분해된 스트림이 또한 생성되고 포화 가스 시설 유닛(110)으로 공급될 수 있다. 라인(91) 내 경질 가스 스트림은 수소 회수를 위해 PSA 유닛에 공급될 수 있다. 비변환된 오일 스트림은 60 wppm 이하의 황 및/또는 Bureau of Mins Correlation Index(BMCI)가 30 초과이지만 고 나프텐성인 조성물과 일치하는 57 미만인 경유 범위 재료를 포함할 수 있다. 라인(98) 내 증류물 수소화분해된 스트림은 10 wppm 미만의 황 및/또는 50 초과, 60 초과 또는 62 초과의 세탄가를 포함할 수 있다. 증류물 수소화분해된 스트림은 360℃의 T96 비점을 추가로 포함할 수 있다. 라인(96) 내 중간 증류물 수소화분해된 스트림은 5 wppm 미만 또는 4 wppm 미만의 황, 및/또는 31 mm 초과의 발연점을 포함할 수 있다. 중간 증류물 수소화분해된 스트림은 300℃의 종점을 추가로 포함할 수 있다. 라인(94) 내 수소화분해된 나프타 스트림은 방향족 분자의 10부피% 미만, 8부피% 미만, 또는 7부피% 미만을 포함할 수 있다. 수소화분해된 나프타 스트림은 150℃의 T95 비점을 추가로 포함할 수 있다. 라인(92) 내 LPG 수소화분해된 스트림은 70중량% 초과의 C4 탄화수소, 75중량% 초과의 C4 탄화수소, 또는 78중량% 초과의 C4 탄화수소를 포함할 수 있다. LPG 수소화분해된 스트림은 5중량% 초과 및 20중량% 미만의 C3 탄화수소를 포함할 수 있다. LPG 수소화분해된 스트림은 에탄 및/또는 메탄을 추가로 포함할 수 있다. 예시적인 구현예에서, 라인(94, 96, 98 및 99) 내 하나 이상의 수소화분해된 생성물 스트림이 증기 분해 유닛(10)에 공급되어 열 분해될 수 있다. 이들 스트림은 전략적으로 위치될 수 있는 동일한 지점에서 또는 별개의 지점에서 증기 분해 유닛에 진입할 수 있다.
하나 이상의 분해 공급물 스트림은 혼합된 공급물 증기 분해 유닛(10)에 유입되어 증기 하에서 탄화수소의 분해를 위해 증기 분해로에 공급되어 복수의 분해된 스트림을 생성한다. 분해 공급물 스트림(들)은 임의로 가스상에 있을 수 있다. 혼합된 공급물 증기 분해 유닛(10) 내 증기 분해로는 바람직하게는 750℃(1382℉) 내지 950℃(1742℉)의 온도에서 작동될 수 있다. 분해 공급물 스트림은 생성물 수율을 최대화하기 위해 노의 동일한 지점에서 또는 별개의 지점에서 진입할 수 있다. 바람직하게는 에탄의 스트림을 주로 포함하는 건조 가스 분해 공급물 스트림이 증기 분해 유닛(10)의 분해로에 공급될 수 있다. 일 구현예에서, 포화 가스 시설(110)으로부터의 라인(114) 내 포화 가스 C2 스트림은 이 스트림을 포함한다. 라인(52) 내 노멀 파라핀 스트림이 증기 분해 유닛(10)의 분해로에 공급될 수 있다. 라인(94, 96, 98 및/또는 99) 내 하나 이상의 수소화분해된 스트림이 증기 분해 유닛(10)의 분해로에 공급될 수 있다. 라인(44) 내 중질 포화물 스트림이 증기 분해 유닛(10)의 분해로에 공급될 수 있다.
혼합된 공급물 증기 분해 유닛(10)의 노를 빠져나가는 분해된 스트림은 과열된 상태일 수 있다. 하나 이상의 급랭 컬럼, 또는 당업계에 알려진 다른 장치, 그러나 바람직하게는 오일 급랭 컬럼 및/또는 물 급랭 컬럼이 분해된 스트림을 복수의 분해된 스트림으로 급랭하거나 분리하는 데 사용될 수 있다. 증기 분해 유닛(10)은 추가적인 증류 컬럼, 아민 세척 컬럼, 압축기, 팽창기 등을 추가로 포함하여 분해된 스트림을 개별 경질 올레핀이 풍부한 분해된 스트림으로 분리할 수 있다.
증기 분해 유닛(10)을 빠져나가는 분해된 스트림 중에는 라인(9) 내 메탄 스트림, 라인(12) 내 에틸렌 분해된 스트림, 라인(14) 내 프로필렌 분해된 스트림, 라인(15) 내 부텐 분해된 스트림, 라인(18) 내 열분해 가스 스트림, 및 라인(19) 내 연료 오일 스트림일 수 있다. 라인(9) 내 메탄 스트림은 압력 스윙 흡착 유닛에서 회수될 수 있는 수소 및 연료 가스에 사용되는 나머지 메탄을 가질 수 있다. 라인(12) 내 에틸렌 분해된 스트림, 라인(14) 내 프로필렌 분해된 스트림은 각각 중합 시설(11 및 13)으로 회수되거나 수송될 수 있고, 라인(15) 내 부텐 분해된 스트림은 회수되어 중합과 같은 공정에 의해 플라스틱 또는 다른 석유화학물질을 생성하는 데 사용될 수 있다.
적어도 50중량%, 전형적으로 적어도 60중량%, 적합하게는 적어도 70중량%의 가치있는 에틸렌, 프로필렌, 및 부틸렌 생성물의 생성물 회수는 증기 분해된 스트림으로부터 달성 가능하다. 더 낮고 더 경제적인 탄소-대-희석제 가스 몰비에서, 회수된 생성물의 40중량% 이상이 가치 있는 경질 올레핀이다. 중합 시설은 부위 상에 있을 수 있거나, 회수된 올레핀은 추가 분리 후 중합체 생성을 위해 중합 시설로 수송되어 중합체 등급 올레핀 스트림을 제공할 수 있다.
라인(15) 내 부텐 분해된 스트림은 여러 방식들 중 하나로 처리될 수 있다. 일례에서, 라인(15) 내 부텐 분해된 스트림은 부타디엔 추출 유닛에서 추출될 수 있고 라인(16) 내 판매 가능한 생성물로서 회수될 수 있는 부타디엔을 포함한다. 나머지 부텐 분해된 스트림은 선택적으로 수소화될 수 있거나, 제2 예에서 라인(15) 내 전체 부텐 분해된 스트림을 선택적으로 수소화하여 부텐을 생성할 수 있다.
부타디엔 선택적 변환 구역은 보통 액체상에 비교적 온화한 수소화 조건에서 작동된다. 따라서, 부타디엔 변환 구역에서 광범위한 적합한 작동 압력은 276 kPag(40 psig) 내지 5516 kPag(800 psig), 또는 345 kPag(50 psig) 내지 2069 kPag(300 psig)의 범위이다. 25℃(77℉) 내지 350℃(662℉), 또는 50℃(122℉) 내지 200℃(392℉)의 비교적 온건한 온도가 전형적으로 이용된다. 선택적 수소화 촉매에 대한 반응물의 액 공간 속도는 1.0 hr-1 초과, 또는 10 hr-1 초과, 또는 30 hr-1 내지 50 hr-1일 수 있다. 상당량의 모노올레핀계 탄화수소가 바람직하지 않게 포화되는 것을 방지하기 위해, 선택적 수소화 촉매의 베드에 들어가는 재료 내 수소 대 다중올레핀계 탄화수소의 몰비는 0.75:1 내지 1.8:1로 유지된다. 선택적 수소화 촉매는 라인(15) 내 부텐 분해된 스트림에서 부타디엔 변환에 사용된다. 선택적 수소화 촉매는 본 개시내용에서 사용될 수 있는 C4 스트림 내 부타디엔을 선택적으로 수소화시킬 수 있는 임의의 적합한 촉매를 사용할 수 있다. 특히 바람직한 선택적 수소화 촉매는 구리, 및 티타늄, 바나듐, 크롬, 망간, 코발트, 니켈, 아연, 몰리브덴, 및 카드뮴 또는 이들의 혼합물과 같은 적어도 하나의 다른 금속을 포함한다. 금속은 바람직하게는 실리카 및 알루미나와 같은 무기 산화물 지지체 상에 지지된다. 바람직하게는, 선택적 수소화 촉매는 알루미나 상에 지지된 구리 및 니켈 금속을 포함할 수 있다.
라인(18) 내 열분해 가스 스트림은 C4+ 탄화수소 스트림 또는 C5+ 탄화수소 스트림 또는 방향족, 나프텐, 및 열분해된 가솔린을 포함하는 C6+ 탄화수소 스트림을 포함할 수 있다.
추가 구현예에서, 라인(18) 내 열분해 가스 스트림은 열분해 분리 유닛(22)에서 라인(24) 내 경질 열분해 가스 스트림 및 라인(26) 내 중질 열분해 가스 스트림으로 분리될 수 있다. 대안적으로, 라인(18) 내 열분해 가스 스트림의 적어도 일부 또는 전부가 제1 열분해 선택적 수소처리 유닛(20)으로 직접 전달되어 라인(21) 내 수소처리된 열분해 가스 스트림을 생성할 수 있다.
라인(18) 내 열분해 가스 스트림은 다이올레핀 및 복합-다이올레핀을 모노올레핀으로 변환하기 위해 선택적 수소화를 거칠 수 있다. 수소 스트림을 라인(18) 내 열분해 가스 스트림에 첨가하고 선택적 수소화 반응기(20)에 충전할 수 있다. 선택적 수소화 반응기(20)는 보통 비교적 온화한 수소화 조건에서 작동된다. 반응물은 보통 반응물을 액체상 탄화수소로 유지하기에 충분한 최소 압력 하에서 유지될 것이다. 따라서, 광범위한 적합한 작동 압력은 276 kPa(g)(40 psig) 내지 5516 kPa(g)(800 psig) 또는 345 kPa(g)(50 psig) 내지 3795 kPa(g)(550 psig)로 확장된다. 25℃(77℉) 내지 350℃(662℉), 또는 50℃(122℉) 내지 150℃(302℉)의 비교적 온건한 온도가 전형적으로 이용된다. 선택적 수소화 촉매를 통한 반응물의 액 공간 속도는 1.0 hr-1 및 35.0 hr-1이어야 한다. 상당량의 모노올레핀계 탄화수소가 바람직하지 않게 포화되는 것을 방지하기 위해, 선택적 수소화 촉매의 베드에 들어가는 재료 내 수소 대 다이올레핀계 탄화수소의 몰비는 0.75:1 내지 2.5:1로 유지된다.
나프타 스트림 내 다이올레핀을 선택적으로 수소화할 수 있는 임의의 적합한 촉매가 사용될 수 있다. 적합한 촉매는 백금, 팔라듐, 구리, 티타늄, 바나듐, 크롬, 망간, 코발트, 니켈, 아연, 몰리브덴, 및 카드뮴 또는 이들의 혼합물을 포함하는 촉매를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 금속은 바람직하게는, 예를 들어, 실리카 및 알루미나와 같은 무기 산화물 지지체 상에 지지된다.
그 다음, 라인(21) 내 선택적으로 수소처리된 열분해 가스 스트림은 열분해 분리 유닛(22)에서 분별되어 C9+ 탄화수소를 제거할 수 있다. 열분해 분리 유닛(22)은 라인(24) 내 오버헤드 스트림 및 라인(26) 내 C9+ 탄화수소가 풍부한 중질 열분해 가스 스트림을 분리하도록 작동된다. 열분해 분별 컬럼(12)은 225℃ 내지 275℃의 하부 온도 범위 및 250 kPa 내지 350 kPa(게이지)의 오버헤드 압력에서 작동한다.
예시적인 구현예에서, 라인(24) 내 경질 열분해 가스 스트림은 C5- 탄화수소를 포함할 수 있고, 라인(52) 내 노멀 파라핀 스트림 및 라인(54) 내 비노멀 탄화수소 스트림으로 분리하기 위해 N-파라핀 분리 유닛(50)에 공급될 수 있다. 일 구현예에서, 라인(26) 내 중질 열분해 가스 스트림은 C9+ 탄화수소를 포함할 수 있고 수소화분해 유닛(90), 바람직하게는 등유 수소화분해 유닛으로 충전되어 수소화분해된 스트림으로 수소화분해될 수 있다.
일 구현예에서, 열분해 분리 유닛(22)은 라인(28) 내 열분해 방향족 스트림을 추가로 분리할 수 있다. 열분해 방향족 스트림은 C5 내지 C8 탄화수소를 포함할 수 있고 벤젠, 톨루엔 및 자일렌이 풍부할 수 있다. 열분해 방향족 스트림은 12중량% 내지 26중량%의 펜탄, 5중량% 내지 14중량%의 헥산, 25중량% 내지 45중량%의 벤젠, 0.6중량% 내지 4중량%의 헵탄, 10중량% 내지 30중량%의 톨루엔, 2중량% 내지 12중량%의 에틸벤젠, 2중량% 내지 10중량%의 자일렌 및 34중량% 내지 94중량%의 총 방향족을 포함할 수 있다.
라인(28) 내 열분해 방향족 스트림은 임의로 제2 열분해 수소처리 유닛(30)에서 추가로 수소처리되어, 포화 유닛(40)으로 공급될 수 있는 라인(32) 내 수소처리된 열분해 방향족 스트림을 생성할 수 있다.
열분해 수소처리 유닛(20)에서, 라인(28) 내 열분해 가스 스트림은 수소처리되어 황화수소와 같은 황 화합물 및 암모니아와 같은 질소 화합물을 제거하여, C5+ 탄화수소 및 C6+ 방향족을 포함하는 라인(32) 내 수소처리된 열분해 방향족 스트림을 제공한다. 수소는 열분해 수소처리 유닛(30)에 공급된다. 열분해 수소처리 유닛(30)은 증기 분해 유닛(10)과 하류 연통한다. 열분해 수소처리 유닛(30)은 황, 질소, 금속과 같은 헤테로원자를 제거하도록 작동된다. 수소처리는 고압 또는 저압에서 수행될 수 있지만, 전형적으로 그리고 바람직하게는 더 낮은 압력에서 수행된다. 전형적인 수소처리 조건은 액체 탄화수소 공급물의 204℃(400℉) 내지 482℃(900℉), 바람직하게는 315℃(600℉) 내지 464℃(850℉)의 반응 온도; 3.5 MPag(500 psig) 내지 34.6 MPag(5000 psig), 바람직하게는 7 MPag(1000 psig) 내지 20.8 Mpag(3000 psig)의 반응 압력, 0.3 hr-1 내지 20 hr-1(v/v), 바람직하게는 0.5 hr-1 내지 4.0 hr-1의 전형적인 공급 속도(LHSV), 및 300 ft3/bbl(53.4 m3/m3) 내지 2000 ft3/bbl(356 m3/m3)의 전체 수소 소비를 포함한다.
적합한 수소처리 촉매는 임의의 공지된 통상적인 수소처리 촉매이며, 고 표면적 지지체 재료, 바람직하게는 알루미나 상의 적어도 하나의 VI족 금속, 바람직하게는 몰리브덴 및 텅스텐, 및 적어도 하나의 VIII족 금속, 바람직하게는 철, 코발트 및 니켈, 더욱 바람직하게는 코발트 및/또는 니켈로 구성된 것들을 포함할 수 있다. 인은 또한 촉매에 혼입될 수 있다. 다른 적합한 수소처리 촉매에는 제올라이트 촉매가 포함된다. 하나 초과의 유형의 제1 수소처리 촉매가 사용될 수 있다. VIII족 금속은 전형적으로 2중량% 내지 20중량%, 바람직하게는 4중량% 내지 12중량% 범위의 양으로 존재할 수 있다. VI족 금속은 전형적으로 1중량% 내지 25중량%, 바람직하게는 2중량% 내지 25중량% 범위의 양으로 존재할 수 있다.
라인(32) 내 열분해 방향족 스트림은 황 농도가 0.5 wppm 미만일 수 있지만, 포화 촉매는 황에 매우 민감할 수 있다. 따라서, 수소처리된 열분해 스트림은 바람직하게는 0.1 wppm 미만, 바람직하게는 0.025 wppm 내지 0.05 wppm의 황으로 탈황될 수 있다.
포화 유닛(40)에 대한 공급물은 120℃(248℉) 내지 230℃(446℉)로 가열되고 하나 이상의 포화 반응기(미도시)로 충전될 수 있다.
포화 반응기 또는 포화 유닛(40)내의 반응기에서, 방향족은 포화 촉매 베드에 걸쳐 나프텐으로 포화되어 포화된 유출물 스트림을 제공한다. 포화 공급물은 생성된 발열을 관리하기 위해 다수의 반응기에 진입하도록 분할될 수 있다. 추가적으로, 마지막 반응기로부터의 포화 유출물은 반응 열을 흡수하기 위해 제1 포화 반응기로 재순환될 수 있다. 하나 이상의 반응기에서 포화 촉매는 동일하거나 상이할 수 있다. 포화 촉매는 다공성 담체 재료 또는 임의의 공지된 시판 수소화 촉매 상에 귀금속, 백금 또는 팔라듐, 백금-리튬 또는 니켈을 포함할 수 있다.
다공성 담체 재료는 그램당 25제곱미터 내지 500제곱미터, 바람직하게는 150제곱미터 내지 225제곱미터의 표면적을 가질 수 있고, 비산성 비정질 알루미나를 포함할 수 있다. 감마 알루미나가 바람직할 수 있다. 또한, 바람직한 알루미나는 0.30 gm/cc 내지 0.70 gm/cc의 겉보기 벌크 밀도 및 평균 기공 직경이 20옹스트롬 내지 300옹스트롬이고 기공 부피가 그램당 0.10밀리리터 내지 1.0밀리리터의 표면적 특성을 가질 것이다.
포화 반응기 내 조건은 반응기 출구에서 0.01 내지 2, 바람직하게는 0.025 내지 0.5의 수소 대 탄화수소 몰비, 240℃(464℉) 내지 400℃(752℉), 바람직하게는 250℃(482℉) 내지 280℃(536℉)의 출구 반응 온도, 1 hr-1 내지 50 hr-1, 바람직하게는 15 hr-1 내지 25 hr-1의 LHSV, 및 1.4 MPa(200 psig) 내지 5.6 MPa(800 psig), 바람직하게는 2.1 MPa(300 psig) 내지 3.5 MPa(600 psig)의 마지막 반응기 출구에서의 반응기 압력을 포함해야 한다. 포화 반응기는 하향류(downflow) 모드에서 작동될 수 있지만, 다른 반응기 구성 및 유동 체제가 적합할 수 있다. 하나 이상의 생성물 포화물 스트림은 공급물 스트림에서보다 더 큰 농도의 나프텐 및 더 낮은 농도의 방향족으로 포화 유닛을 빠져나간다.
포화 유닛은 복수의 포화물 스트림을 생성하기 위해 포화물 분별기를 포함할 수 있다. 예시적인 구현예에서, 포화물 분별기는 이성질화 유닛(60) 공급물 스트림의 일부를 포함하도록 이성질화 유닛(60)에 수송될 수 있는 C5 포화물 및 지방족 C6 포화물이 풍부한 라인(42) 내 경질 포화물 스트림을 생산할 수 있다. 경질 포화물 스트림은 주로 C5 탄화수소를 포함할 수 있다. 경질 포화물 스트림은 80중량% 초과의 C5 탄화수소를 포함할 수 있거나 84중량% 초과의 C5 탄화수소를 포함할 수 있다. 이성질화 유닛(60)은 라인(42) 내 경질 포화물 스트림의 노멀 파라핀 농도를 증가시킬 수 있다. 환형 C6 포화물이 풍부한 라인(44) 내 중질 포화물 스트림 및 C7 및 C8 포화물은 재순환될 수 있고 열 분해될 하나 이상의 진입 지점에서 증기 분해 유닛(10)의 노에 공급될 수 있다. 중질 포화물 스트림은 주로 C6 탄화수소 또는 주로 C6 사이클로파라핀을 포함할 수 있다. 증기 분해 유닛(10)은 포화 유닛(40)과 상류 및 하류 연통할 수 있다. 또한, 증기 분해 유닛(10)은 포화 유닛(40)과 직접 하류 연통할 수 있다. 포화물 분별기는 또한 연료 오일로 보내질 수 있는 하부 라인(46) 내 중질 방향족 스트림을 생성할 수 있다.
특정 구현예
다음은 특정 구현예와 관련하여 기재되지만, 이 기재는 설명하기 위한 것이며 이전 기재 및 첨부된 청구범위의 범위를 제한하려 하는 것이 아님이 이해되어야 할 것이다.
본 개시내용의 제1 구현예는 분해 공급물 스트림을 열 분해하여 분해된 스트림을 제공하는 단계; 분해된 스트림으로부터 열분해 가스 스트림을 분리하는 단계; 열분해 가스 스트림을 경질 열분해 가스 스트림 및 중질 열분해 가스 스트림으로 분리하는 단계; 및 경질 열분해 가스 스트림을 노멀 파라핀 스트림 및 비노멀 파라핀 스트림으로 분리하는 단계를 포함하는 경질 올레핀을 제조하는 공정이다. 본 개시내용의 일 구현예는, 노멀 파라핀 스트림을 열 분해하는 단계를 추가로 포함하는, 본 단락의 제1 구현예까지의 본 단락의 이전 구현예 중 하나의 구현예, 임의의 구현예, 또는 모든 구현예이다. 본 개시내용의 일 구현예는, 중질 열분해 가스 스트림을 수소화분해하는 단계를 추가로 포함하는, 본 단락의 제1 구현예까지의 본 단락의 이전 구현예 중 하나의 구현예, 임의의 구현예, 또는 모든 구현예이다. 본 개시내용의 일 구현예는, 비노멀 파라핀 스트림을 노멀 파라핀으로 이성질화하는 단계를 추가로 포함하는, 본 단락의 제1 구현예까지의 본 단락의 이전 구현예 중 하나의 구현예, 임의의 구현예, 또는 모든 구현예이다. 본 개시내용의 일 구현예는, 열분해 가스 스트림을 수소처리하는 단계를 추가로 포함하는, 본 단락의 제1 구현예까지의 본 단락의 이전 구현예 중 하나의 구현예, 임의의 구현예, 또는 모든 구현예이다. 본 개시내용의 일 구현예는, 열분해 가스 스트림을 경질 열분해 가스 스트림 및 중질 열분해 가스 스트림으로 분리하는 단계가 경질 열분해 가스 스트림 및 중질 열분해 가스 스트림으로부터 열분해 방향족 스트림을 분리하는 단계 및 열분해 방향족 스트림을 포화시켜 포화물 스트림을 제공하는 단계를 추가로 포함하는, 본 단락의 제1 구현예까지의 본 단락의 이전 구현예 중 하나의 구현예, 임의의 구현예, 또는 모든 구현예이다. 본 개시내용의 일 구현예는, 포화물 스트림을 경질 포화물 스트림 및 중질 포화물 스트림으로 분리하는 단계 및 중질 포화물 스트림을 열 분해하는 단계 및 경질 포화물 스트림을 이성질화하여 그의 노멀 파라핀 농도를 증가시키는 단계를 추가로 포함하는, 본 단락의 제1 구현예까지의 본 단락의 이전 구현예 중 하나의 구현예, 임의의 구현예, 또는 모든 구현예이다. 본 개시내용의 일 구현예는, 미정제 증류 유닛 및/또는 탈아스팔트 오일 스트림으로부터 증류물 스트림을 중질 열분해 가스 스트림으로 수소화분해하는 단계를 추가로 포함하는, 본 단락의 제1 구현예까지의 본 단락의 이전 구현예 중 하나의 구현예, 임의의 구현예, 또는 모든 구현예이다. 본 개시내용의 일 구현예는, 증류물 스트림이 가스 오일 증류물 스트림 또는 중간 증류물 스트림일 수 있는, 본 단락의 제1 구현예까지의 본 단락의 이전 구현예 중 하나의 구현예, 임의의 구현예, 또는 모든 구현예이다. 본 개시내용의 일 구현예는, 수소화분해 단계로부터 나프타 스트림을 수소처리하는 단계 및 나프타 스트림내의 비노멀 파라핀으로부터 노멀 파라핀을 분리하는 단계를 추가로 포함하는, 본 단락의 제1 구현예까지의 본 단락의 이전 구현예 중 하나의 구현예, 임의의 구현예, 또는 모든 구현예이다. 본 개시내용의 일 구현예는, 이성질화 단계로부터 프로판을 탈수소화하는 단계를 추가로 포함하는, 본 단락의 제1 구현예까지의 본 단락의 이전 구현예 중 하나의 구현예, 임의의 구현예, 또는 모든 구현예이다.
본 개시내용의 제2 구현예는, 수소화분해된 스트림을 생성하기 위해 미정제 증류 유닛으로부터 증류 스트림을 수소화분해하는 단계; 및 분해된 스트림을 제공하기 위해 수소화분해된 스트림을 열 분해하는 단계를 포함하는 경질 올레핀을 제조하는 공정이다. 본 개시내용의 일 구현예는, 분해된 스트림으로부터 열분해 가스 스트림을 분리하는 단계; 열분해 가스 스트림을 경질 열분해 가스 스트림 및 중질 열분해 가스 스트림으로 분리하는 단계; 및 중질 열분해 가스 스트림을 수소화분해하는 단계를 추가로 포함하는, 본 단락의 제2 구현예까지의 본 단락의 이전 구현예 중 하나의 구현예, 임의의 구현예, 또는 모든 구현예이다. 본 개시내용의 일 구현예는, 경질 열분해 가스 스트림을 노멀 파라핀 스트림 및 비노멀 파라핀 스트림으로 분리하는 단계 및 노멀 파라핀 스트림을 열 분해하는 단계 및 비노멀 파라핀 스트림을 이성질화하는 단계를 추가로 포함하는, 본 단락의 제2 구현예까지의 본 단락의 이전 구현예 중 하나의 구현예, 임의의 구현예, 또는 모든 구현예이다. 본 개시내용의 일 구현예는, 열분해 가스 스트림을 경질 열분해 가스 스트림 및 중질 열분해 가스 스트림으로 분리하는 단계가 경질 열분해 가스 스트림 및 중질 열분해 가스 스트림으로부터 열분해 방향족 스트림을 분리하는 단계 및 열분해 방향족 스트림을 포화시켜 포화물 스트림을 제공하는 단계를 추가로 포함하는, 본 단락의 제2 구현예까지의 본 단락의 이전 구현예 중 하나의 구현예, 임의의 구현예, 또는 모든 구현예이다. 본 개시내용의 일 구현예는, 포화물 스트림을 경질 포화물 스트림 및 중질 포화물 스트림으로 분리하는 단계 및 중질 포화물 스트림을 열 분해하는 단계 및 경질 포화물 스트림을 이성질화하여 그의 노멀 파라핀 농도를 증가시키는 단계를 추가로 포함하는, 본 단락의 제2 구현예까지의 본 단락의 이전 구현예 중 하나의 구현예, 임의의 구현예, 또는 모든 구현예이다.
본 개시내용의 제3 구현예는 분해 공급물 스트림을 열 분해하여 분해된 스트림을 제공하는 단계; 분해된 스트림으로부터 열분해 가스 스트림을 분리하는 단계; 열분해 가스 스트림을 경질 열분해 가스 스트림, 열분해 방향족 스트림 및 중질 열분해 가스 스트림으로 분리하는 단계; 및 경질 열분해 가스 스트림을 노멀 파라핀 스트림 및 비노멀 파라핀 스트림으로 분리하는 단계를 포함하는 경질 올레핀을 제조하는 공정이다. 본 개시내용의 일 구현예는, 노멀 파라핀 스트림을 열 분해하는 단계 및 비노멀 파라핀 스트림을 이성질화하는 단계를 추가로 포함하는, 본 단락의 제3 구현예까지의 본 단락의 이전 구현예 중 하나의 구현예, 임의의 구현예, 또는 모든 구현예이다. 본 개시내용의 일 구현예는, 포화물 스트림을 제공하기 위해 열분해 방향족 스트림을 포화시키는 단계를 추가로 포함하는, 본 단락의 제3 구현예까지의 본 단락의 이전 구현예 중 하나의 구현예, 임의의 구현예, 또는 모든 구현예이다. 본 개시내용의 일 구현예는, 포화물 스트림을 경질 포화물 스트림 및 중질 포화물 스트림으로 분리하는 단계 및 중질 포화물 스트림을 열 분해하는 단계 및 경질 포화물 스트림을 이성질화하여 그의 노멀 파라핀 농도를 증가시키는 단계를 추가로 포함하는, 본 단락의 제3 구현예까지의 본 단락의 이전 구현예 중 하나의 구현예, 임의의 구현예, 또는 모든 구현예이다.
추가의 상술 없이도, 전술한 기재를 사용하여 당업자는 본 개시내용을 최대한으로 이용하고 본 개시내용의 본질적인 특징을 용이하게 확인하여, 본 개시내용의 사상 및 범위로부터 벗어남이 없이, 본 개시내용의 다양한 변경 및 수정을 행하고 이를 다양한 사용 및 조건에 적응시킬 수 있는 것으로 여겨진다. 따라서, 이전의 바람직한 특정 구현예는 단지 예시적인 것으로 해석되어야 하며 어떠한 방식으로든 개시내용의 나머지 부분을 제한하지 않으며 첨부된 청구범위의 범위 내에 포함된 다양한 수정 및 등가 배열을 포괄하도록 의도된다.
전술한 내용에서, 모든 온도는 섭씨로 표시되었으며, 달리 명시하지 않는 한 모든 부분과 백분율은 중량 기준이다.

Claims (10)

  1. 경질 올레핀을 제조하는 공정으로서,
    분해 공급물 스트림을 열 분해하여 분해된 스트림을 제공하는 단계;
    상기 분해된 스트림으로부터 열분해 가스 스트림을 분리하는 단계;
    상기 열분해 가스 스트림을 경질 열분해 가스 스트림 및 중질 열분해 가스 스트림으로 분리하는 단계; 및
    상기 경질 열분해 가스 스트림을 노멀 파라핀 스트림 및 비노멀 파라핀 스트림으로 분리하는 단계를 포함하는, 공정.
  2. 제1항에 있어서, 상기 노멀 파라핀 스트림을 열 분해하는 단계를 추가로 포함하는, 공정.
  3. 제1항에 있어서, 상기 중질 열분해 가스 스트림을 수소화분해하는 단계를 추가로 포함하는, 공정.
  4. 제1항에 있어서, 상기 비노멀 파라핀 스트림을 노멀 파라핀으로 이성질화하는 단계를 추가로 포함하는, 공정.
  5. 제1항에 있어서, 상기 열분해 가스 스트림을 수소처리하는 단계를 추가로 포함하는, 공정.
  6. 제1항에 있어서, 상기 열분해 가스 스트림을 경질 열분해 가스 스트림 및 중질 열분해 가스 스트림으로 분리하는 단계는 상기 경질 열분해 가스 스트림 및 상기 중질 열분해 가스 스트림으로부터 열분해 방향족 스트림을 분리하는 단계 및 상기 열분해 방향족 스트림을 포화시켜 포화물 스트림을 제공하는 단계를 추가로 포함하는, 공정.
  7. 제6항에 있어서, 상기 포화물 스트림을 경질 포화물 스트림 및 중질 포화물 스트림으로 분리하는 단계 및 상기 중질 포화물 스트림을 열 분해하는 단계 및 상기 경질 포화물 스트림을 이성질화하여 그의 노멀 파라핀 농도를 증가시키는 단계를 추가로 포함하는, 공정.
  8. 제3항에 있어서, 상기 중질 열분해 가스 스트림으로 미정제 증류 유닛 및/또는 탈아스팔트 오일 스트림으로부터 증류물 스트림을 수소화분해하는 단계를 추가로 포함하는, 공정.
  9. 제8항에 있어서, 상기 증류물 스트림은 가스 오일 증류물 스트림 또는 중간 증류물 스트림일 수 있는, 공정.
  10. 제9항에 있어서, 상기 수소화분해 단계로부터 나프타 스트림을 수소처리하는 단계 및 상기 나프타 스트림 내의 비노멀 파라핀으로부터 노멀 파라핀을 분리하는 단계를 추가로 포함하는, 공정.
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