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課題・解決手段

本発明は、高沸点炭化水素供給原料を、石油化学製品の処理のための供給原料として適したより軽沸点炭化水素生成物転換する方法であって、1つまたは複数の水素化分解ユニットカスケード重質炭化水素供給原料を供給するステップと、水素化分解ユニット内で前記供給原料を分解するステップと、前記分解した供給原料を、水素を含む流れと、軽沸点炭化水素留分を含む流れと、より重質な炭化水素留分を含む底部の流れに分離するステップと、前記水素化分解ユニットの前記底部の流れを、前記1つまたは複数の水素化分解ユニットのカスケード内後続の水素化分解ユニットのための供給原料として供給するステップであって、1つまたは複数の水素化分解ユニットのそれぞれの処理条件が互いに異なり、第1の水素化分解ユニットから後続の1つまたは複数の水素化分解ユニットまでの水素化分解条件は最も過酷でないものから最も過酷なものまで上昇するステップと、1つまたは複数の水素化分解ユニットのそれぞれから軽沸点の炭化水素留分を石油化学製品の処理へ送るステップとを備える方法に関する。

概要

背景

米国特許第4,137,147号明細書は、蒸留点が約360℃より低く、1分子当たり少なくとも4個の炭素原子を有するノルマルパラフィン類およびイソパラフィン類を少なくとも含有する装入物からエチレンおよびプロピレンを製造する方法に関する。水素化分解区域内で、触媒の存在下で装入物の水素化分解反応が行われ、(b)水素化分解反応からの流出物分離区域へ供給され、該分離区域から、(i)頂部からのメタンおよび場合により水素、(ii)1分子当たり2および3個の炭素原子を有する炭化水素から本質的になる留分、並びに(iii)底部からの1分子当たり少なくとも4個の炭素原子を有する炭化水素から本質的になる留分が排出され、(c)1分子当たり2および3個の炭素原子を有する炭化水素から本質的になる留分のみ、水蒸気の存在下でスチームクラッキング区域に供給されて、1分子当たり2および3個の炭素原子を有する炭化水素の少なくとも一部をモノオレフィン系炭化水素へ変換し;分離区域の底部から得られた、1分子当たり少なくとも4個の炭素原子を有する炭化水素から本質的になる留分は、第2の水素化分解区域へ供給され、そこで触媒の存在下で処理され、第2の水素化分解区域からの流出物は分離区域に供給されて、一方では1分子当たり少なくとも4個の炭素原子を有する炭化水素を排出し、その少なくとも一部が第2の水素化分解区域へ再循環され、他方では、水素、メタン、および1分子当たり2および3個の炭素原子を有する飽和炭化水素の混合物から本質的になる留分を排出し;水素の流れとメタン流れが混合物から分離され、2および3個の炭素原子を有する、混合物の炭化水素が、第1の水素化分解区域に続く分離区域から回収された1分子当たり2および3個の炭素原子を有する炭化水素から本質的になる留分と共にスチームクラッキング区域へ供給される。このようにして、スチームクラッキング区域の出口において、メタンおよび水素の流れと、1分子当たり2および3個の炭素原子を有するパラフィン系炭化水素の流れに加えて、1分子当たり2および3個の炭素原子を有するオレフィンと、1分子当たり少なくとも4個の炭素原子を有する生成物が得られる。

米国特許第3,660,270号明細書は、ガソリンを製造する方法であって、第1の転換区域内で石油留分を水素化分解するステップと、第1の転換区域からの流出物を軽質ナフサ留分と、最初の沸点が180〜280F°であり、終わりの沸点が約500〜600F°である第2の留分と、第3の重質留分とに分離するステップと、第2の転換区域内で、触媒の存在下で第2の留分を水素化分解し、脱水素化するステップと、第2の転換区域から少なくとも1つのナフサ生成物を回収するステップと、を備える方法に関する。

米国特許出願公開第2009/159493号明細書は、炭化水素供給原料水素化処理する方法であって、単一の反応ループ内の多数の水素化処理区域を使用することを備え、各区域が1つ以上の触媒床を有する方法に関する。この方法によれば、新鮮供給物が、固定床水素化処理装置反応器の頂部へ流される。水素が、固定床水素化処理装置反応器の第1の床と第2の床との間、並びに第2の床と第3の床との間に添加される。水素化処理したジェットおよびディーゼル範囲の材料が、液体の流れとして高圧で回収され、水素化分解反応器へ汲み上げられる。水素が、水素化分解反応器の第1の床と第2の床との間、並びに第2の床と第3の床との間に添加される。

米国特許第5,603,824号明細書は、水素化分解、脱ろうおよび脱硫がすべて単一の、直立の2床反応器内で起こる統合した水素化処理方法であって、蒸留物が重質留分と軽質留分に分割され、頂部の反応器の床において、該重質留分が水素化分解され、その一部が脱硫され、その後、頂部の床からの流出物が軽質留分と混合され、流動点を低下させるための脱ろうおよび更なる脱硫が起こる底部の反応器の床に流れる方法に関する。

従来、原油は、蒸留により、ナフサ軽油および残油などの多くのカットに処理される。これらのカットは、それぞれ、ガソリン、ディーゼルおよびケロシンなどの輸送燃料製造用、またはいくつかの石油化学製品および他の処理ユニットへの供給物としてなどの多くの可能性のある用途を有する。

ナフサのものおよびいくつかの軽油などの軽質原油カットは、スチームクラッキングなどのプロセスにより、軽質オレフィンおよび単環芳香族化合物を製造するために使用でき、該スチームクラッキングでは、炭化水素供給物の流れが蒸発し、蒸気希釈され、その後、短い滞留時間(<1秒)の炉(反応器)の管内で非常に高い温度(800℃〜860℃)に曝される。そのようなプロセスにおいて、供給物中の炭化水素分子は、供給物の分子と比較した場合に、(平均で)より短い分子と、炭素に対する水素の比率がより低い分子(オレフィンなど)に変換される。このプロセスは、有用な副生成物としての水素、並びにメタンおよびC9+芳香族分および縮合芳香族種(辺を共有する2つ以上の芳香族環を含有する)などの価値がより低い副産物も多く生成する。

典型的には、残油などの、より重質な(またはより高い沸点の)芳香族に富んだ流れが、原油精錬機内でさらに処理されて、原油からのより軽質な(蒸留可能な)生成物の生産量を最大化する。この処理は、水素化分解などのプロセスによって実施できる(ハイドロクラッカー供給物が、水素の同時添加でより短い炭化水素分子に壊れた供給物分子のいくつかの留分を生じる条件下で、適した触媒に曝される)。重質な精錬機の流れの水素化分解は、典型的には、高い圧力および温度で実施され、それ故にその資本コストが高い。

残油などの重質な精錬機の流れの従来の水素化分解の側面として、典型的には、所望の全部の転換を達成するように選択される妥協条件の下で実施されることがある。供給物の流れが、分解するのが容易な範囲で種の混合物を含有することから、これによって、比較的容易に水素化分解される種の水素化分解によって形成された蒸留可能な生成物の一部の留分が、水素化分解がより困難である種を水素化分解するのに必要な条件下でさらに転換されることになる。これは、プロセスと関連した水素消費および熱管理の困難性を増加させ、より有益な種を犠牲にして、メタンなどの軽質分子の収量も増加させる。

米国特許出願公開第2012/0125813号明細書、米国特許出願公開第2012/0125812号明細書および米国特許出願公開第2012/0125811号明細書は、蒸発ステップと、蒸留ステップと、コーキングステップと、水素化処理ステップと、スチームクラッキングステップとを備える重質炭化水素供給物を分解する方法に関する。例えば、米国特許出願公開第2012/0125813号明細書は、重質炭化水素供給物をスチームクラッキングして、エチレン、プロピレン、C4オレフィン、熱分解ガソリン、および他の生成物を製造する方法に関し、炭化水素、すなわち、エタンプロパン、ナフサ、軽油、または他の炭化水素留分などの炭化水素供給物の混合物のスチームクラッキングは、エチレン、プロピレン、ブテンブタジエンなどのオレフィン、並びにベンゼントルエン、およびキシレンなどの芳香族分を製造するのに広く使用されている非触媒の石油化学的なプロセスである。

米国特許出願公開第2009/0050523号明細書は、水素化分解運転一体化するように、液体全原油および/または天然ガス由来凝縮物熱分解炉内熱分解することによるオレフィンの形成に関する。

米国特許出願公開第2008/0093261号明細書は、原油精錬機と一体化するように、液体全原油および/または天然ガス由来の凝縮物を熱分解炉内で炭化水素熱分解することによるオレフィンの形成に関する。

概要

本発明は、高沸点炭化水素供給原料を、石油化学製品の処理のための供給原料として適したより軽沸点の炭化水素生成物に転換する方法であって、1つまたは複数の水素化分解ユニットカスケード重質炭化水素供給原料を供給するステップと、水素化分解ユニット内で前記供給原料を分解するステップと、前記分解した供給原料を、水素を含む流れと、軽沸点炭化水素留分を含む流れと、より重質な炭化水素留分を含む底部の流れに分離するステップと、前記水素化分解ユニットの前記底部の流れを、前記1つまたは複数の水素化分解ユニットのカスケード内後続の水素化分解ユニットのための供給原料として供給するステップであって、1つまたは複数の水素化分解ユニットのそれぞれの処理条件が互いに異なり、第1の水素化分解ユニットから後続の1つまたは複数の水素化分解ユニットまでの水素化分解条件は最も過酷でないものから最も過酷なものまで上昇するステップと、1つまたは複数の水素化分解ユニットのそれぞれから軽沸点の炭化水素留分を石油化学製品の処理へ送るステップとを備える方法に関する。

目的

本発明の目的は、高沸点炭化水素供給原料をより軽沸点の炭化水素生成物に転換する方法を提供する

効果

実績

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請求項1

高沸点炭化水素供給原料を、石油化学製品の処理のための供給原料として適したより軽沸点炭化水素生成物転換する方法であって、重質炭化水素供給原料を、1つまたは複数の水素化分解ユニットカスケードへ供給するステップと、水素化分解ユニット内で前記供給原料を分解するステップと、前記分解した供給原料を、水素を含む流れと、軽沸点炭化水素留分を含む流れと、より重質な炭化水素留分を含む底部の流れに分離するステップと、前記水素化分解ユニットの前記底部の流れを、前記1つまたは複数の水素化分解ユニットのカスケード内後続の水素化分解ユニットのための供給原料として供給するステップであって、ここで、1つまたは複数の水素化分解ユニットのそれぞれの処理条件が互いに異なり、第1の水素化分解ユニットから後続の1つまたは複数の水素化分解ユニットまでの水素化分解条件は、最も過酷でないものから最も過酷なものまで上昇し、前記1つまたは複数の水素化分解ユニットのカスケード内の最後の水素化分解ユニットの反応器タイプの設計がスラリー相タイプのものであるステップと、1つまたは複数の水素化分解ユニットのそれぞれからの軽沸点の炭化水素留分を、ペンタン脱水素化ユニットプロパン脱水素化ユニットブタン脱水素化ユニットおよび混合したプロパン−ブタン脱水素化ユニットの群から選択される1つ以上のユニットと、ガススチームクラッキングユニットとを少なくとも備える石油化学製品の処理へ送るステップと、を備えることを特徴とする方法。

請求項2

前記1つまたは複数の水素化分解ユニットのカスケード内のすべての水素化分解ユニットからのより軽沸点の炭化水素留分が、沸点がメタンの沸点より高く、かつシクロブタンの沸点以下である炭化水素である請求項1に記載の方法。

請求項3

石油化学製品の処理が、芳香族化ユニット、アルキル化処理、高過酷度の接触分解(高過酷度のFCCを含む)、軽質ナフサ芳香族化(LNA)、改質およびマイルドハイドロクラッキングの群の1つ以上をさらに含む請求項1乃至2のいずれか1項以上に記載の方法。

請求項4

前記軽沸点の炭化水素留分を、C1を含む流れと、C2を含む流れと、C3を含む流れと、C4を含む流れとに分離するステップと、好ましくは前記C3を含む流れをプロパン脱水素化ユニットへ供給するステップと、好ましくは前記C4を含む流れをブタン脱水素化ユニットへ供給するステップとをさらに備え、特に、前記C2を含む流れをガススチームクラッカーユニットへ供給するステップをさらに備える請求項1乃至3のいずれか1項以上に記載の方法。

請求項5

前記水素を含む流れを、前記1つまたは複数の水素化分解ユニットのカスケード内の水素化分解ユニットへ供給するステップをさらに備え、特に、前記水素を、前記1つまたは複数の水素化分解ユニットのカスケード内の先行するハイドロクラッカーユニットへ供給するステップをさらに備える請求項1乃至4のいずれか1項以上に記載の方法。

請求項6

前記重質炭化水素供給原料が、ナフサ原油常圧蒸留ユニット(ADU)の底部の流れ、常圧軽油などのADU、並びにFCCユニットからの循環油または重質分解したナフサなどの精錬機プロセスからの生成物の群から選択される請求項1乃至5のいずれか1項以上に記載の方法。

請求項7

水素化分解ユニットのカスケードが少なくとも2つの水素化分解ユニットを備え、好ましくは前記水素化分解ユニットに先行して水素化処理ユニットがあり、前記水素化処理ユニットの底部の流れが前記第1の水素化分解ユニットのための供給原料として使用され、特に、前記水素化処理ユニットで使われる温度は、前記第1の水素化分解ユニットでの温度より高い請求項1乃至6のいずれか1項以上に記載の方法。

請求項8

第1の水素化分解ユニット内の温度が、第2の水素化分解ユニット内の温度より低い請求項1乃至7のいずれか1項に記載の方法。

請求項9

水素化分解ユニットのカスケードに存在する触媒粒径が、第1の水素化分解ユニットから後続の1つまたは複数の水素化分解ユニットに向かって減少する請求項1乃至8のいずれか1項に記載の方法。

請求項10

水素化分解ユニットのカスケード内の温度が上昇し、前記第2の水素化分解ユニットで使われる温度が、前記水素化処理ユニットのものより高い請求項7乃至9のいずれか1項に記載の方法。

請求項11

1つまたは複数の水素化分解ユニットの反応器タイプの設計が、固定床タイプ、沸騰床反応器タイプおよびスラリー相タイプの群から選択される請求項1乃至10のいずれか1項以上に記載の方法。

請求項12

前記水素化処理ユニットの反応器タイプの設計が固定床タイプのものである請求項7乃至11のいずれか1項以上に記載の方法。

請求項13

前記第1の水素化分解ユニットの反応器タイプの設計が沸騰床反応器タイプのものである請求項7乃至12のいずれか1項以上に記載の方法。

請求項14

最後の水素化分解ユニットの底部の流れが、前記最後の水素化分解ユニットの入口へ再循環される請求項1乃至13のいずれか1項以上に記載の方法。

技術分野

0001

本発明は、高沸点炭化水素供給原料をより軽沸点炭化水素生成物転換する方法に関する。より詳細には、本発明は、炭化水素、特に、例えば常圧蒸留ユニットまたは流動接触分解ユニットFCC)などの精錬機の運転由来する炭化水素を、沸点がシクロブタンの沸点以下であるより軽沸点の水素化分解炭化水素に転換する方法に関する。

背景技術

0002

米国特許第4,137,147号明細書は、蒸留点が約360℃より低く、1分子当たり少なくとも4個の炭素原子を有するノルマルパラフィン類およびイソパラフィン類を少なくとも含有する装入物からエチレンおよびプロピレンを製造する方法に関する。水素化分解区域内で、触媒の存在下で装入物の水素化分解反応が行われ、(b)水素化分解反応からの流出物分離区域へ供給され、該分離区域から、(i)頂部からのメタンおよび場合により水素、(ii)1分子当たり2および3個の炭素原子を有する炭化水素から本質的になる留分、並びに(iii)底部からの1分子当たり少なくとも4個の炭素原子を有する炭化水素から本質的になる留分が排出され、(c)1分子当たり2および3個の炭素原子を有する炭化水素から本質的になる留分のみ、水蒸気の存在下でスチームクラッキング区域に供給されて、1分子当たり2および3個の炭素原子を有する炭化水素の少なくとも一部をモノオレフィン系炭化水素へ変換し;分離区域の底部から得られた、1分子当たり少なくとも4個の炭素原子を有する炭化水素から本質的になる留分は、第2の水素化分解区域へ供給され、そこで触媒の存在下で処理され、第2の水素化分解区域からの流出物は分離区域に供給されて、一方では1分子当たり少なくとも4個の炭素原子を有する炭化水素を排出し、その少なくとも一部が第2の水素化分解区域へ再循環され、他方では、水素、メタン、および1分子当たり2および3個の炭素原子を有する飽和炭化水素の混合物から本質的になる留分を排出し;水素の流れとメタン流れが混合物から分離され、2および3個の炭素原子を有する、混合物の炭化水素が、第1の水素化分解区域に続く分離区域から回収された1分子当たり2および3個の炭素原子を有する炭化水素から本質的になる留分と共にスチームクラッキング区域へ供給される。このようにして、スチームクラッキング区域の出口において、メタンおよび水素の流れと、1分子当たり2および3個の炭素原子を有するパラフィン系炭化水素の流れに加えて、1分子当たり2および3個の炭素原子を有するオレフィンと、1分子当たり少なくとも4個の炭素原子を有する生成物が得られる。

0003

米国特許第3,660,270号明細書は、ガソリンを製造する方法であって、第1の転換区域内で石油留分を水素化分解するステップと、第1の転換区域からの流出物を軽質ナフサ留分と、最初の沸点が180〜280F°であり、終わりの沸点が約500〜600F°である第2の留分と、第3の重質留分とに分離するステップと、第2の転換区域内で、触媒の存在下で第2の留分を水素化分解し、脱水素化するステップと、第2の転換区域から少なくとも1つのナフサ生成物を回収するステップと、を備える方法に関する。

0004

米国特許出願公開第2009/159493号明細書は、炭化水素供給原料水素化処理する方法であって、単一の反応ループ内の多数の水素化処理区域を使用することを備え、各区域が1つ以上の触媒床を有する方法に関する。この方法によれば、新鮮供給物が、固定床水素化処理装置反応器の頂部へ流される。水素が、固定床水素化処理装置反応器の第1の床と第2の床との間、並びに第2の床と第3の床との間に添加される。水素化処理したジェットおよびディーゼル範囲の材料が、液体の流れとして高圧で回収され、水素化分解反応器へ汲み上げられる。水素が、水素化分解反応器の第1の床と第2の床との間、並びに第2の床と第3の床との間に添加される。

0005

米国特許第5,603,824号明細書は、水素化分解、脱ろうおよび脱硫がすべて単一の、直立の2床反応器内で起こる統合した水素化処理方法であって、蒸留物が重質留分と軽質留分に分割され、頂部の反応器の床において、該重質留分が水素化分解され、その一部が脱硫され、その後、頂部の床からの流出物が軽質留分と混合され、流動点を低下させるための脱ろうおよび更なる脱硫が起こる底部の反応器の床に流れる方法に関する。

0006

従来、原油は、蒸留により、ナフサ軽油および残油などの多くのカットに処理される。これらのカットは、それぞれ、ガソリン、ディーゼルおよびケロシンなどの輸送燃料製造用、またはいくつかの石油化学製品および他の処理ユニットへの供給物としてなどの多くの可能性のある用途を有する。

0007

ナフサのものおよびいくつかの軽油などの軽質原油カットは、スチームクラッキングなどのプロセスにより、軽質オレフィンおよび単環芳香族化合物を製造するために使用でき、該スチームクラッキングでは、炭化水素供給物の流れが蒸発し、蒸気希釈され、その後、短い滞留時間(<1秒)の炉(反応器)の管内で非常に高い温度(800℃〜860℃)に曝される。そのようなプロセスにおいて、供給物中の炭化水素分子は、供給物の分子と比較した場合に、(平均で)より短い分子と、炭素に対する水素の比率がより低い分子(オレフィンなど)に変換される。このプロセスは、有用な副生成物としての水素、並びにメタンおよびC9+芳香族分および縮合芳香族種(辺を共有する2つ以上の芳香族環を含有する)などの価値がより低い副産物も多く生成する。

0008

典型的には、残油などの、より重質な(またはより高い沸点の)芳香族に富んだ流れが、原油精錬機内でさらに処理されて、原油からのより軽質な(蒸留可能な)生成物の生産量を最大化する。この処理は、水素化分解などのプロセスによって実施できる(ハイドロクラッカー供給物が、水素の同時添加でより短い炭化水素分子に壊れた供給物分子のいくつかの留分を生じる条件下で、適した触媒に曝される)。重質な精錬機の流れの水素化分解は、典型的には、高い圧力および温度で実施され、それ故にその資本コストが高い。

0009

残油などの重質な精錬機の流れの従来の水素化分解の側面として、典型的には、所望の全部の転換を達成するように選択される妥協条件の下で実施されることがある。供給物の流れが、分解するのが容易な範囲で種の混合物を含有することから、これによって、比較的容易に水素化分解される種の水素化分解によって形成された蒸留可能な生成物の一部の留分が、水素化分解がより困難である種を水素化分解するのに必要な条件下でさらに転換されることになる。これは、プロセスと関連した水素消費および熱管理の困難性を増加させ、より有益な種を犠牲にして、メタンなどの軽質分子の収量も増加させる。

0010

米国特許出願公開第2012/0125813号明細書、米国特許出願公開第2012/0125812号明細書および米国特許出願公開第2012/0125811号明細書は、蒸発ステップと、蒸留ステップと、コーキングステップと、水素化処理ステップと、スチームクラッキングステップとを備える重質炭化水素供給物を分解する方法に関する。例えば、米国特許出願公開第2012/0125813号明細書は、重質炭化水素供給物をスチームクラッキングして、エチレン、プロピレン、C4オレフィン、熱分解ガソリン、および他の生成物を製造する方法に関し、炭化水素、すなわち、エタンプロパン、ナフサ、軽油、または他の炭化水素留分などの炭化水素供給物の混合物のスチームクラッキングは、エチレン、プロピレン、ブテンブタジエンなどのオレフィン、並びにベンゼントルエン、およびキシレンなどの芳香族分を製造するのに広く使用されている非触媒の石油化学的なプロセスである。

0011

米国特許出願公開第2009/0050523号明細書は、水素化分解運転と一体化するように、液体全原油および/または天然ガス由来凝縮物熱分解炉内熱分解することによるオレフィンの形成に関する。

0012

米国特許出願公開第2008/0093261号明細書は、原油精錬機と一体化するように、液体全原油および/または天然ガス由来の凝縮物を熱分解炉内で炭化水素熱分解することによるオレフィンの形成に関する。

0013

本発明の目的は、高沸点炭化水素供給原料をより軽沸点の炭化水素生成物に転換する方法を提供することにある。

0014

本発明の別の目的は、高沸点の炭化水素供給原料を、メタンを最小限にしつつ、より軽沸点の炭化水素生成物、特にLPGに転換する方法を提供することにある。

0015

本発明の別の目的は、更なる化学的な処理のための供給原料として使用できる、軽沸点の炭化水素生成物を製造する方法を提供することにある。

0016

本発明の別の目的は、メタンおよびC9+芳香族種などの低価値の生成物の生成を最小限にした、高沸点の炭化水素供給物を高価値の生成物に転換する方法を提供することにある。

0017

本発明は、高沸点炭化水素供給原料を、石油化学製品の処理のための供給原料として適したより軽沸点の炭化水素生成物に転換する方法であって、
重質炭化水素供給原料を、1つまたは複数の水素化分解ユニットカスケードへ供給するステップと、
水素化分解ユニット内で前記供給原料を分解するステップと、
前記分解した供給原料を、水素を含む流れと、軽沸点炭化水素留分を含む流れと、より重質な炭化水素留分を含む底部の流れに分離するステップと、
前記水素化分解ユニットの前記底部の流れを、前記1つまたは複数の水素化分解ユニットのカスケード内後続の水素化分解ユニットのための供給原料として供給するステップであって、ここで、1つまたは複数の水素化分解ユニットのそれぞれの処理条件が互いに異なり、第1の水素化分解ユニットから後続の1つまたは複数の水素化分解ユニットまでの水素化分解条件は、最も過酷でないものから最も過酷なものまで上昇し、前記1つまたは複数の水素化分解ユニットのカスケード内の最後の水素化分解ユニットの反応器タイプの設計がスラリー相タイプのものであるステップと、
1つまたは複数の水素化分解ユニットのそれぞれからの軽沸点の炭化水素留分を、ペンタン脱水素化ユニットプロパン脱水素化ユニットブタン脱水素化ユニットおよび混合したプロパン−ブタン脱水素化ユニットの群から選択される1つ以上のユニットと、スチームクラッキングユニットとを少なくとも備える石油化学製品の処理へ送るステップと、を備えることを特徴とする方法に関する。

0018

前記1つまたは複数の水素化分解ユニットのカスケード内のすべての水素化分解ユニットからのより軽沸点の炭化水素留分が、シクロブタンの沸点、または好ましい実施形態ではメチルプロパンイソブタン)の沸点より沸点が低い炭化水素であることが好ましい。別の実施形態によれば、前記1つまたは複数の水素化分解ユニットのカスケード内のすべての水素化分解ユニットからのより軽沸点の炭化水素留分が、沸点がC5より低い、より好ましくはC6より低い炭化水素である。

0019

別の実施形態によれば、水素化分解ユニットのカスケード内に存在する水素化分解ユニットのそれぞれが、より軽質な生成物の特定の収量分布に最適化され、例えば、主にプロパンを製造するための1つの水素化分解ユニットと、主にブタンを製造するための別の水素化分解ユニットである。軽沸点の炭化水素留分の組成が異なるそのような実施形態では、軽沸点の炭化水素留分を別々にさらに処理することが好ましい。

0020

本明細書において、「1つまたは複数の水素化分解ユニットのカスケード」とは、一連の水素化分解ユニットを意味する。水素化分解ユニットは、分離ユニット、すなわち、分解した供給原料を、軽沸点炭化水素留分を含む頂部の流れと、重質炭化水素留分を含む底部の流れとに分離するユニットによって左右に分けられる。また、そのような水素化分解ユニットの重質炭化水素留分を含む底部の流れは、後続の水素化分解ユニットのための供給原料である。そのような構造は、数個の触媒床が垂直に配置され、1つの床からの流出物が別の床へ、すなわち頂部の床から底部の床へつながる構造とは異なり、これは、そのようなカスケードは、完了した流出物の抜き取り中間ステップ、並びに軽沸点炭化水素留分を含む頂部の流れと、後続の水素化分解ユニットのための供給原料である重質炭化水素留分を含む底部の流れへの該流出物の分離を採用しないからである。ここでの分離ユニットは数個の分離セクションを含んでもよい。

0021

石油化学製品の処理は、さらに好ましくは、アルキル化処理、高過酷度の接触分解(高過酷度のFCCを含む)、軽質ナフサ芳香族化(LNA)、改質およびマイルドハイドロクラッキングの群から選択される1つ以上を含む。

0022

前述した石油化学製品の処理の選択は、軽沸点の炭化水素留分の組成次第である。例えば主にC5を含む流れが得られる場合、ペンタン脱水素化ユニットが好ましい。さらに、そのような主にC5を含む流れは、プロピレンおよびエチレンの製造のための高過酷度の接触分解(高過酷度のFCCを含む)へ送ることもできる。例えば主にC6を含む流れが得られる場合、軽質ナフサ芳香族化(LNA)、改質およびマイルドハイドロクラッキングなどの処理が好ましい。

0023

好ましい実施形態によれば、本方法は、前記軽沸点の炭化水素留分を、C1を含む流れと、C2を含む流れと、C3を含む流れと、C4を含む流れとに分離するステップと、好ましくは前記C3を含む流れをプロパン脱水素化ユニットへ供給するステップと、好ましくは前記C4を含む流れをブタン脱水素化ユニットへ供給するステップと、をさらに備える。

0024

C2を含む流れが、好ましくはガススチームクラッカーユニットへ供給される。

0025

したがって、本方法は、特定の石油化学製品の処理として、ガススチームクラッカーユニットと、ブタン脱水素化ユニット、プロパン脱水素化ユニット、混合プロパン−ブタン脱水素化ユニットまたはこれらのユニットの組み合わせの群から選択される少なくとも1つのユニットとの組み合わせを含み、混合した生成物の流れを生成する。このようにユニットを組み合わせることで、高収量の所望の生成物、すなわちオレフィン性石油化学製品および芳香族石油化学製品が提供され、LPGへ転換される原油の部分がかなり増加する。

0026

好ましい実施形態によれば、軽沸点の炭化水素留分を含む流れが1つ以上の流れに分離され、水素を含む流れが好ましくは水素化分解のための水素源として使用され、メタンを含む流れが好ましくは燃料源として使用され、エタンを含む流れが好ましくはガススチームクラッキングユニットのための供給物として使用され、プロパンを含む流れが好ましくはプロパン脱水素化ユニットのための供給物として使用され、ブタンを含む流れが好ましくはブタン脱水素化ユニットのための供給物として使用され、C1−マイナスを含む流れが好ましくは燃料源および/または水素源として使用され、C3−マイナスを含む流れが好ましくはプロパン脱水素化ユニットのための供給物として使用されるが、別の実施形態によれば、ガススチームクラッキングユニットのための供給物としても使用され、C2−C3を含む流れが好ましくはプロパン脱水素化ユニットのための供給物として使用されるが、別の実施形態によれば、ガススチームクラッキングユニットのための供給物としても使用され、C1−C3を含む流れが好ましくはプロパン脱水素化ユニットのための供給物として使用されるが、別の実施形態によれば、ガススチームクラッキングユニットのための供給物としても使用され、C1−C4ブタンを含む流れが好ましくはブタン脱水素化ユニットのための供給物として使用され、C2−C4ブタンを含む流れが好ましくはブタン脱水素化ユニットのための供給物として使用され、C2−マイナスを含む流れが好ましくはガススチームクラッキングユニットのための供給物として使用され、C3−C4を含む流れが、好ましくはプロパン脱水素化ユニット、またはブタン脱水素化ユニット、または混合プロパンおよびブタン脱水素化ユニットのための供給物として使用され、C4−マイナスを含む流れが好ましくはブタン脱水素化ユニットのための供給物として使用される。

0027

本方法によれば、前記1つまたは複数の水素化分解ユニットのカスケード内のすべての水素化分解ユニットからのより軽沸点の炭化水素留分が、沸点がメタンの沸点より高く、シクロブタンの沸点以下である炭化水素であることが好ましい。

0028

本発明に従い、炭化水素供給原料、例えば原油が分別蒸留(ADU)へ供給され、他の石油化学製品の処理(スチームクラッカーまたは脱水素化ユニットなど)に適した材料の収量を、水素化分解の他の段階を必要とすることなく最大化するように選択された(ますます厳しい)運転条件/触媒等の範囲を持つ一連(またはカスケード)の水素化分解処理反応器へ、沸点が12℃(シクロブタンの沸点)より高い温度である材料が供給される。水素化分解の各ステップの後、残存する重質材料(沸点>12℃)がより軽質な生成物から分離され、より重質な材料のみ、次のより過酷な水素化分解の段階へ供給され、一方で、より軽質な材料は分離され、それ故に、更なる水素化分解に曝されない。このより軽質な材料(沸点<12℃)は、スチームクラッキング、脱水素化処理またはこれらの処理の組み合わせなどの他の処理へ供給される。本願の実験の部において本発明をより詳細に説明する。

0029

本発明者らは、所望の生成物(沸点がメタンより高く、かつシクロブタンより低い材料)の最終的な収量を最大化し、資本および関連する運転コストを最小限に抑えるように、水素化分解カスケードの各ステップを最適化する(選択された運転条件、触媒タイプおよび反応器設計により)。

0030

水素化分解ユニットのすべてからのより軽沸点の炭化水素留分を混合し、石油化学製品の処理のための供給原料として、それらを処理することが好ましい。

0031

本方法は、より軽沸点の炭化水素生成物から水素を分離するステップと、そのようにして分離された水素を、1つまたは複数の水素化分解ユニットのカスケード内の水素化分解ユニットへ供給するステップとをさらに備え、該分離された水素は、好ましくは、1つまたは複数の水素化分解ユニットのカスケード内の先行のハイドロクラッカーユニットへ供給される。

0032

炭化水素供給原料は、ナフサ、原油常圧蒸留ユニット(ADU)の底部の流れ、常圧軽油などのADUからのカットや、FCCユニットからの循環油または重質分解したナフサなどの精錬機プロセスからの生成物であり得る。

0033

水素化分解ユニットの本カスケードは、好ましくは少なくとも2つの水素化分解ユニットを備え、好ましくは前記水素化分解ユニットに先行して水素化処理ユニットがあり、前記水素化処理ユニットの底部の流れは、前記第1の水素化分解ユニットのための供給原料として使用され、特に、前記水素化処理ユニットで使われる温度は、前記第1の水素化分解ユニットでの温度より高い。

0034

さらに、第1の水素化分解ユニット内の温度が、第2の水素化分解ユニット内の温度より低いことが好ましい。

0035

さらに、水素化分解ユニットのカスケードに存在する触媒の粒径が、第1の水素化分解ユニットから後続の1つまたは複数の水素化分解ユニットに向かって減少することも好ましい。

0036

好ましい実施形態によれば、水素化分解ユニットのカスケード内の温度が上昇し、前記第2の水素化分解ユニットで使われる温度が、前記水素化処理ユニットのものより高い。

0037

1つまたは複数の本水素化分解ユニットの反応器タイプの設計が、固定床タイプ、沸騰床反応器タイプおよびスラリー相タイプの群から選択される。これは、1番目に固定床水素化処理装置、続いて固定床ハイドロクラッカー、続いて沸騰床ハイドロクラッカー、続いてスラリーハイドロクラッカーである最後のハイドロクラッカーなどの一連の非類似のプロセスを含んでもよい。代替の方法として、前記水素化処理ユニットの反応器タイプの設計は固定床タイプのものであり、前記第1の水素化分解ユニットの反応器タイプの設計は沸騰床反応器タイプのものであり、前記第2の水素化分解ユニットの反応器タイプの設計はスラリー相タイプのものである。

0038

本方法では、最後の水素化分解ユニットの底部の流れを前記最後の水素化分解ユニットの入口へ再循環させることが好ましい。

0039

以下、本発明を、添付の図面と共にさらに詳細に説明する。添付の図面では、同じまたは類似の要素は、同じ符号を付して示される。

図面の簡単な説明

0040

本発明の方法のある実施形態の略図である。

実施例

0041

唯一図1に概略的に図示したプロセスおよび装置を参照すると、原油供給物1、沸点がシクロブタンの沸点、すなわち12℃以下である炭化水素を含む流れ29に原油を分離するための常圧蒸留ユニット2が示されている。蒸留ユニット2を出る底部の流れ3は、水素化処理ユニット4、例えば水素処理ユニットへ供給され、そのように処理した炭化水素5は、気体の流れ8、水素を含む流れ10、および沸点がシクロブタンの沸点以上である炭化水素を含む底部の流れ13を生成する分離ユニット6へ送られる。分離ユニット6は単一の分離ユニットとして特定されているが、実際にはそのような分離ユニットは、いくつかの分離ユニットを含んでもよい。流れ13は水素化分解ユニット15に供給され、その流出物16は、気体の流れ18、水素を含む流れ10、および沸点がシクロブタンの沸点以上である炭化水素を含む底部の流れ20を生成する分離ユニット17へ送られる。水素の補給は、参照番号41で示される。分離ユニット17からの流出物20は、更なる水素化分解ユニット22へ送られ、その流出物23は、気体の頂部の流れ28、水素を含む流れ10および底部の流れ27を生成する分離ユニット24へ送られる。底部の流れ27の一部は、流れ25として、水素化分解ユニット22の入口へ再循環できる。底部の流れ27は、分離ユニット(図示していない)内でさらに分離できる。分離ユニット24を出る水素を含有する流れ10はコンプレッサーへ送られ、水素化分解ユニット22の入口へ戻される。この図中の水素化分解ユニット22がカスケード内の最後の水素化分解ユニットであることから、この水素化分解ユニット22の反応器タイプの設計はスラリー相タイプのものである。

0042

蒸留ユニット2から来る頂部の流れ29、並びに流れ8、18および28は多数の処理ユニットへ送られる。好ましい実施形態によれば、混合した流れ29、8、18および28、すなわち軽沸点の炭化水素留分は分離器セクション30内で分離され、該セクション30は、いくつかの分離ユニットを含んでもよい。図中では、3つの分離した流れ31、32、33が示されているが、本発明は流れのいずれの数にも制限されない。流れ33、例えばC2を含む流れは、ガススチームクラッカーユニット34へ送られ、その流出物36は、更なる分離セクション38へ送られ、該セクション38は、いくつかの分離ユニットを含んでもよい。流れ31、32は、ペンタン脱水素化ユニット、プロパン脱水素化ユニット、ブタン脱水素化ユニットおよび混合したプロパン−ブタン脱水素化ユニットの1つ以上などの脱水素化ユニット35へ送られる。例えば、C3を含む流れはプロパン脱水素化ユニット35へ送られ、C4を含む流れはブタン脱水素化ユニット35へ送られる。流出物37は更なる分離セクション38へ送られ、該セクション38は、いくつかの分離ユニットを含んでもよい。図示していないが、ガススチームクラッキングユニット34および脱水素化ユニット35に加えて、石油化学製品の処理の他の例として、芳香族化ユニット、アルキル化処理、高過酷度の接触分解(高過酷度のFCCを含む)、軽質ナフサ芳香族化(LNA)、改質およびマイルドハイドロクラッキングから選択される1つ以上がある。分離セクション38は個々の流れ39、40、41を生成する。個々の流れ39、40、41からオレフィン分および芳香族分を回収できる。3つの個々の流れ39、40、41のみ示されているが、本発明は個々の流れのいずれの数にも制限されない。

0043

ここで示されるように、混合した流れ29、8、18、28を、C1を含む流れ、C2を含む流れ、C3を含む流れおよびC4を含む流れに分離することが可能であり、前記C3を含む流れをプロパン脱水素化ユニット35へ供給でき、C4を含む流れをブタン脱水素化ユニット35へ供給でき、C2を含む流れをガススチームクラッカーユニット34へ供給できる。

0044

さらに、流れ8、18および28の組成が、流れ8、18および28のそれぞれが前述した1つ以上の異なる処理ユニットへ送られるような処理条件の下で、水素化処理ユニット4、水素化分解ユニット15および水素化分解ユニット22を運転することもできる。図は、流れ8、18および28が混合され、単一の供給物としてユニット30へ送られることを示すが、一部の実施形態では、個々の処理ユニットへ送られる別個の流れ8、18および28を有することが好ましい。これは、分離器セクション30はバイパスすることができることを意味する。

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