DE4208907C1 - Prodn. of lower alkene(s) for chemical intermediates and fuels - comprises thermal cracking of hydrocarbon feedstocks and sepn. into streams for compression and condensing into fractions - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Olefinen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Anlage zu dessen Durchführung.

Derartige Olefinanlagen gehören beispielsweise als Ethylenanlagen seit vielen Jahren zum bekannten Stand der Technik. Ethylenanlagen erzeugen durch thermisches Cracken der eingesetzten Kohlenwasserstoffe in Gegenwart von Wasserdampf insbesondere Ethylen. Darüber hinaus fallen noch weitere Produkte wie insbesondere Propylen und Isobutylen an. Als Einsatzmaterial kommen unterschiedliche Mischungen flüssiger und/oder gasförmiger Kohlenwasserstoffe in Frage, beispielsweise Naphtha, Ethan, Flüssiggas oder Gasöl. Das gesamte Einsatzmaterial wird dabei durch eine thermische Crackstufe geführt. Die erzeugten Crackprodukte durchlaufen anschließend einen Wärmetauscher zur Rückgewinnung von Wärmeenergie, bevor sie in einer primären Fraktioniereinheit in gasförmige und flüssige Anteile aufgeteilt werden. Die gasförmigen Anteile werden nach Durchführung einer Hydrierbehandlung in bekannter Weise in weitere Einzelfraktionen zerlegt, insbesondere solche aus Kohlenwasserstoffen mit zwei, drei oder vier C-Atomen.

Je nach Zusammensetzung des Einsatzmaterials ergeben sich in einer solchen Anlage Mengenanteile für die einzelnen Endprodukte (insbesondere Ethylen, Propylen und Isobutylen), die durch Veränderung der Verfahrensparameter nur in relativ engen Grenzen variiert werden können. Dieser Anpassungsspielraum reicht vielfach nicht aus, um auf die sich ändernden Mengenanforderungen der Absatzmärkte schnell und flexibel reagieren zu können, ohne hierfür die Zusammensetzung der als Einsatzmaterial verwendeten Kohlenwasserstoffe wesentlich verändern zu müssen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren anzugeben, das die bisher bei Olefinanlagen gegebenen Möglichkeiten zur Variierung der Mengenanteile der erzeugten Produkte wesentlich erweitert, ohne den dafür erforderlichen Bauaufwand nennenswert zu erhöhnen. Außerdem soll eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens vorgeschlagen werden.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß für ein gattungsgemäßes Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2-11 angegeben. Eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens weist die Merkmale des Patentanspruchs 12 auf und ist durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 13-19 in vorteilhafter Weise ausgestaltbar.

Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, daß die als Kohlenwasserstoffe verwendeten Einsatzmaterialien nicht in ihrer Gesamtheit in der gleichen Weise durch die Olefinanlage geführt werden. Vielmehr wird von zwei zunächst voneinander unabhängigen Massenströmen für das Einsatzmaterial ausgegangen. Der erste Massenstrom besteht aus beliebigen Kohlenwasserstoffen (z. B. Naphtha), wie sie üblicherweise, z. B. in Ethylenanlagen verwendet werden. Dieser Massenstrom wird in konventioneller Weise, d. h. bei Temperaturen im Bereich 800 bis 900°C und Drücken von deutlich unter 5 bar (z. B. 1-3 bar) bei Anwesenheit von Wasserdampf thermisch gecrackt. Der zweite davon unabhängige Massenstrom ist ein an Isobutan reicher Gasstrom und wird ebenfalls thermisch gecrackt, allerdings bei niedrigeren Temperaturen im Bereich 650 bis max. 830°C und vor allem bei wesentlich höheren Drücken im Bereich 10 bis 50 bar. Erst danach findet eine teilweise Zusammenführung von Zwischen- und Endprodukten statt, die je nach Ausführungsform der Erfindung im Hinblick auf unterschiedliche Ziele variiert werden können. Die Trennung von Zwischenprodukten und deren Umwandlung findet in an sich bekannter Weise statt.

Eine herkömmliche Olefinanlage benötigt eine mehrstufige Kompressoranlage, um die Crackprodukte auf den für die nachfolgende Aufteilung in einzelne Fraktionen von Kohlenwasserstoffen mit unterschiedlicher Anzahl C-Atome erforderlichen Druck zu bringen. Eine solche Kompressoranlage ist sehr aufwendig und macht einen erheblichen Teil der Investitionskosten der gesamten Anlage aus. Durch die erfindungsgemäße Ergänzung einer herkömmlichen Olefinanlage um einen Hochdruckcracker für Isobutan ergibt sich in dieser Hinsicht eine - bezogen auf die Anlagenkapazität - wesentliche Einsparung. Der für den Hochdruckcracker erforderliche Druck kann nämlich in einfacher Weise mittels Pumpen bei der Zufuhr des Isobutans erzeugt werden, und die durch die Crackung entstehenden gasförmigen Crackprodukte befinden sich von vornherein bereits auf einem relativ hohen Druckniveau, das für die nachfolgende Trennung höchstens noch etwas angehoben werden muß.

Anhand der Fig. 1-3 wird die Erfindung nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 die Ausbeute an verschiedenen Olefinen in Abhängigkeit von der Konversionsrate und dem Druck beim Cracken,

Fig. 2 und 3 Varianten eines Fließschemas einer erfindungsgemäßen Olefinanlage.

Durch entsprechende Untersuchungen, deren Ergebnisse in Fig. 1 dargestellt sind, konnte gezeigt werden, daß mit steigendem Druck beim Cracken von Isobutan die Ausbeuten an Ethylen und Propylen sinken und die Ausbeute an Isobutylen steigt. Noch deutlicher ist die Abhängigkeit der Ausbeuten von der Konversionsrate (wesentlich bestimmt durch Temperatur und Verweilzeit) im Isobutan-Cracker. Mit steigender Konversionsrate sinkt die Ausbeute an Isobutylen, während die Ausbeute an Ethylen steigt. Die Ausbeute an Propylen bleibt über weite Bereiche nahezu konstant, fällt aber bei Konversionsraten über 80% steil ab. Diese Erkenntnisse macht sich die Erfindung zunutze, um die Flexibilität einer Olefinanlage wesentlich zu steigern durch die nachfolgend beschriebenen Maßnahmen.

Das in Fig. 2 dargestellte Fließschema einer erfindungsgemäßen Olefinanlage zeigt oberhalb der strichpunktierten Linie die aus dem Stand der Technik bekannten Teile einer konventionellen Ethylenanlage. Ein Massenstrom F1, der z. B. aus Naphtha, Gasöl, Flüssiggas und/oder Ethan bestehen kann, wird in eine thermische Crackeinrichtung CR1 (Crackofen) geführt und in Gegenwart von Wasserdampf (Zufuhr ist nicht dargestellt) beispielsweise bei Temperaturen von etwa 850 bis 880°C und einem Druck von etwa 3 bar gecrackt. Die heißen Crackprodukte gelangen zur Wärmerückgewinnung in einen Wärmetauscher HR1 und in eine nicht dargestellte Quench-Einrichtung und werden anschließend in einer primären Fraktioniereinheit PF in flüssige und gasförmige Bestandteile zerlegt. Als Flüssigfraktionen fallen je nach Einsatzmaterial Pyrolysebenzin PYB und Gasöl GO an, die als Produkte nach außen abgegeben werden. Die verbleibenden gecrackten gasförmigen Kohlenwasserstoffe gelangen danach in einen Verdichter, der regelmäßig mehrstufig ausgeführt ist und die gasförmigen Kohlenwasserstoffe so hoch verdichtet (z. B. 30 bis 40 bar), wie dies für die spätere Abtrennung von Fraktionen mit zwei, drei, vier beziehungsweise fünf und mehr C-Atomen zweckmäßig ist. Im vorliegenden Fall besteht der Verdichter aus den Anlagenteilen COMP1 und COMP2. Zwischen diesen beiden Teilen erfolgt in einer Einrichtung AGR eine Abtrennung von Sauergas SG (im wesentlichen CO₂), das aus dem Prozeß abgeführt wird. Hinter der Verdichterstufe COMP2 erhält man ein komprimiertes Gas und eine flüssige Fraktion C₃₊ von Kohlenwasserstoffen mit drei oder mehr C-Atomen. Danach wird das komprimierte Gas in einer Dehydratisierungseinheit DH von Wasseranteilen befreit und in einer Kühleinrichtung LTC auf tiefere Temperaturen (z. B. ca. -95°C) gebracht. In der anschließenden Trenneinrichtung DM (Demethanisierer) werden die Kohlenwasserstoffe mit zwei und mehr C-Atomen (C₂₊) von einem Kopfgas getrennt, das im wesentlichen aus Methan und Wasserstoff besteht und beispielsweise in einer Druckwechselabsorptionsanlage PSA in einen Wasserstoffstrom H₂ und einen Gasstrom FG weiter aufgeteilt werden kann. Der gewonnene Wasserstoff kann vorteilhaft im Rahmen des vorliegenden Prozesses für die nachfolgend noch zu beschreibenden Hydriereinrichtungen HYD1-HYD3 verwendet werden.

Die abgetrennten flüssigen Kohlenwasserstoffe mit zwei oder mehr C-Atomen gelangen dann in eine Trenneinrichtung DE (Deethanisierer) für die Aufteilung in Kohlenwasserstoffe C₃₊ mit drei oder mehr C-Atomen, die zu einer Trenneinrichtung DP1 (erster Depropanisierer) weitergeführt werden, und in flüssige Kohlenwasserstoffe C₂₊ zwei C-Atomen. Aus dem letztgenannten Anteil wird nach Durchlaufen einer ersten selektiven Hydriereinrichtung HYD1 in einer Ethylen-Trenneinheit ETS das Produkt Ethylen ET gewonnen; der verbleibende Rest C₂ (Ethan) wird in die Crackeinrichtung CR1 zurückgeführt, könnte aber auch, wie dies durch den gestrichelten Pfeil angedeutet ist, aus dem Prozeß herausgeführt werden.

Die hinter der Verdichterstufe COMP2 erhaltenen flüssigen Kohlenwasserstoffe C₃₊ werden zusammen mit dem in der Trenneinrichtung DE erhaltenen Strom C₃₊ in dem ersten Depropanisierer DP1 in zwei Fraktionen aufgeteilt. Die erste Fraktion besteht aus den drei C-Atome enthaltenden Kohlenwasserstoffen. Sie wird in einer anschließenden zweiten Hydriereinrichtung HYD2 selektiv hydriert und danach in einer Trenneinrichtung PPS in die Produkte Propylen PPY und Propan PRP aufgeteilt. Die zweite Fraktion, die die schwereren Kohlenwasserstoffe mit vier und mehr C-Atomen beinhaltet, gelangt in eine Trenneinrichtung DB1 (erster Debutanisierer), die die vier C-Atome (C₄-Fraktion) enthaltenden Kohlenwasserstoffe von den übrigen mit fünf und mehr C-Atomen (Leichtöl C₅₊) separiert. Die C₄-Fraktion wird danach in einer Butadienextraktion BTDE von Butadien C₄₌ befreit. Die übrige C₄- Fraktion kann beispielsweise in einer ersten Einrichtung MTBE1 mit zugeführtem Methanol MTNL zu Methyltertiärbutylether als verkaufsfähiges Endprodukt weiterverarbeitet werden. Der nicht umgewandelte Anteil der C₄-Fraktion kann ebenfalls als Endprodukt abgegeben oder als Einsatzmaterial zum Prozeßeingang zurückgeführt werden. Selbstverständlich könnte statt der Einrichtung MTB1 auch beispielsweise eine Trenneinrichtung für Isobutylen oder eine Einrichtung zur Erzeugung eines anderen Produktes aus dem enthaltenen Anteil an Isobutylen vorgesehen sein.

Der bisher beschriebene Teil des Verfahrens entspricht dem bekannten Stand der Technik einer Olefinanlage. Die Schaltung der einzelnen Trenneinrichtungen, d. h., die Reihenfolge der Abtrennung der einzelnen Fraktionen kann dabei auch ohne weiteres abgewandelt werden. Dies ist für den nachfolgend beschriebenen zweiten Verfahrensstrang, der das Wesen der vorliegenden Erfindung ausmacht, nur von untergeordneter Bedeutung.

Der zweite Verfahrensstrang, der optisch durch eine strichpunktierte Linie vom herkömmlichen Verfahrensstrang abgetrennt ist, weist eine von der ersten Crackeinrichtung CR1 völlig unabhängig betriebene zweite (parallele) Crackeinrichtung CR2 auf. Diese wird nicht mit beliebigen Kohlenwasserstoffen gespeist (F2), sondern mit einem an Isobutan reichen Gasstrom, vorzugsweise reines Isobutan IB, das beispielsweise direkt (gestrichelt dargestellt) von außen zugeführt werden kann. Wahlweise kann dieser zweiten Crackeinrichtung CR2 auch eine Isomerisierungseinheit ISO zur Erzeugung von Isobutan aus einem im wesentlichen aus n-Butan bestehenden Massenstrom NB (beispielsweise mit Propan vermischt) vorgeschaltet werden. Bei Einsatz von im wesentlichen n-Butan kann wie dargestellt eine einzige Zuleitung für das Einsatzmaterial vorgesehen werden, die sich dann zu den beiden Verfahrenssträngen hin verzweigt.

Im Unterschied zur Crackeinrichtung CR1 arbeitet die Crackeinrichtung CR2 nicht nur mit einem speziellen Einsatzmaterial F2, sondern auch unter anderen Verfahrensbedingungen. Die Cracktemperatur liegt deutlich tiefer und der Arbeitsdruck deutlich höher. Besonders geeignete Werte für das Cracken von Isobutan liegen bei 720-800°C und um ca. 20 bar. Außerdem ist die Verweilzeit des Einsatzmaterials in der Crackeinrichtung CR2 spezifisch auf das andersartige Material eingestellt, um die Konversionsrate in dem aus Fig. 1 ersichtlichen für die Verfahrensführung bedeutsamen "Verstellbereich" variieren zu können. Da das der Crackeinrichtung CR2 zugeführte Isobutan flüssig ist, kann der gewünschte höhere Druck mit minimalem Anlageaufwand (Pumpen) erzeugt werden.

Hinter der Crackeinrichtung CR2 ist wiederum eine Wärmerückgewinnungseinrichtung HR2 angeordnet. Die abgekühlten Crackprodukte gelangen dann in eine vorzugsweise als Absorber arbeitende Trenneinrichtung ABS. Als Absorptionsmedium eignet sich Leichtöl. Vorzugsweise ist daher eine entsprechende Leitungsverbindung zur Heranführung eines Teils der im "konventionellen" Verfahrensstrang erzeugten C₅₊-Fraktion vorgesehen. Die Trenneinrichtung ABS separiert, da sich die Crackprodukte auf einem geeignet hohen Druck befinden, im dargestellten Fall die bis zu zwei C-Atome enthaltenden Kohlenwasserstoffe (C_2-) von den höheren Kohlenwasserstoffen. Erstere werden mit den Crackprodukten aus der ersten Crackeinrichtung CR1 vereinigt und mit diesen weiterverarbeitet. Zu diesem Zweck führt eine Rohrleitung von der Trenneinrichtung ABS vorzugsweise in die Sauergasabtrennung AGR, also an eine Stelle (hinter die erste Verdichterstufe COMP1), an der sich die Crackprodukte der Crackeinrichtung CR1 schon auf einer entsprechend höheren Druckstufe befinden.

Der verbleibende, im wesentlichen die höheren Kohlenwasserstoffe umfassende Massenstrom C₃₊ aus der Trenneinrichtung ABS wird in eine weitere Trenneinrichtung DB2 (zweiter Debutanisierer) geführt, die eine Abtrennung der fünf und mehr C-Atome enthaltenden Kohlenwasserstoffe bewirkt. Diese letztgenannten Kohlenwasserstoffe (C₅₊) werden mit der entsprechenden Fraktion aus dem herkömmlichen Verfahrensstrang zusammengeführt. Der verbleibende Massenstrom wird von der Trenneinrichtung DB2 in eine nachgeschaltete zweite Hydriereinrichtung HYD2 geführt und umfaßt im wesentlichen nur noch die drei und vier C-Atome enthaltenden Kohlenwasserstoffe. Nach erfolgter selektiver Hydrierung in einer dritten Hydriereinrichtung HYD3 wird dieser Massenstrom in einer Trenneinrichtung DP2 (zweiter Depropanisierer) in einen Teilstrom C₃ von Kohlenwasserstoffen mit drei C-Atomen (Propylenanteil z. B. 92 Gew.-%) und einen Teilstrom C₄ von Kohlenwasserstoffen mit vier C-Atomen (Isobutylenanteil z. B. 23 Gew.-%) weiter aufgeteilt. Der Teilstrom C₃ stellt Rohpopylen dar, das als Endprodukt RPPY in dieser Form abgegeben werden (gestrichelt dargestellt) oder aber weiter verfeinert werden kann, indem es über eine Rohrleitung vorteilhafterweise in die Trenneinrichtung PPS gegeben wird, die bereits die entsprechende Fraktion aus der ersten Crackeinrichtung CR1 aufteilt in die (reinen) Endprodukte Propylen PPY und Propan PRP.

Zweckmäßigerweise wird auch der in der Trenneinrichtung DP2 abgetrennte Teilstrom C₄ einer Reinigung unterzogen, um das wertvolle Isobutylen abzutrennen und/oder aus dem Isobutylen hochwertige Produkte wie Methyltertiärbutylether herzustellen. Im dargestellten Fall ist vorgesehen, diesen Teilstrom C₄ in eine zweite Anlage MTBE2 zur Erzeugung von Methyltertiärbutylether (MTBE) zu geben, der hierfür von außen ein Strom Methanol MTNL zugeführt wird. Das erzeugte MTBE ist ein verkaufsfähiges Endprodukt. Es kann aber, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, ganz oder teilweise in eine Crackeinrichtung MCR eingeleitet und in die Bestandteile reines Isobutylen IBTY und Methanol MTNL zerlegt werden, wobei letzteres nach Durchlaufen einer Reinigungsstufe PUR in die zweite MTBE-Anlage zurückgeführt wird. Das in der zweiten MTBE-Anlage nicht verbrauchte Isobutan IB wird zur Crackeinrichtung CR2 zurückgeführt.

Das Fließschema gemäß Fig. 2 stellt eine besonders zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung dar. In Fig. 3 ist eine ähnliche Gesamtanlage dargestellt, wobei der "konventionelle" Olefinanlagenteil vollständig mit dem der Fig. 2 übereinstimmt. Im Eingangsbereich des zweiten Verfahrensstranges ist hier eine Bypass-Leitung BYP vorgesehen, so daß ein Teil des zugeführten n-Butans an der Isomerisierungseinrichtung ISO vorbeigeleitet werden kann, um hierdurch die Zusammensetzung der zu erzeugenden Endprodukte noch weiter verändern zu können. Ein weiterer Unterschied liegt darin, daß anstelle der Trenneinrichtung ABS ein zweiter Depropanisierer DP2 vorgesehen ist, der eine Fraktion C_3- mit den bis zu drei C-Atomen enthaltenden Kohlenwasserstoffen von den vier und mehr enthaltenden (C₄₊) trennt. Die C_3--Fraktion wird, ähnlich wie die C_2--Fraktion in Fig. 2, in die Sauergasabtrennung AGR geführt und entsprechend weiterverarbeitet. Die C₄₊-Fraktion wird im Debutanisierer DB2 wiederum vom Leichtölanteil C₅₊ getrennt, so daß die nachgeschaltete dritte Hydriereinrichtung HYD3 nur noch eine C₄-Fraktion selektiv hydriert. Der weitere Verfahrensweg entspricht dem der Fig. 2.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehene getrennte Crackbehandlung des in zwei unterschiedlichen Massenströmen insgesamt der Anlage zugeführten Einsatzmaterials und die unterschiedlichen Verfahrensbedingungen der jeweiligen Crackbehandlung sowie die erst danach stattfindende zumindest teilweise gemeinsame Weiterverarbeitung wird ein bisher nicht möglicher Freiheitsgrad beim Betrieb der Gesamtanlage erreicht. Die Mengenanteile der jeweils gewünschten Endprodukte können in einem weiten Bereich gegeneinander verschoben werden. So kann beispielsweise der erzeugte Mengenanteil an Isobutylen allein schon durch Veränderung der Konversionsrate und/oder des Betriebsdrucks an der zweiten Crackeinrichtung CR2 erheblich beeinflußt werden. Durch eine Erhöhung des Drucks und eine Verringerung der Konversionsrate ergibt sich mehr Isobutylen und weniger Ethylen. Damit ist eine Flexibilität in der Produktion möglich geworden, wie sie bisher zwar gewünscht, aber nicht erreicht werden konnte. Der hierfür erforderliche Anlagenaufwand ist vergleichsweise gering, zumal die zweite Crackeinrichtung keinen eigenen Verdichter benötigt. Im Hinblick auf die Regelungs- und Verfahrenstechnik ist das erfindungsgemäße Verfahren einfach und betriebssicher. Der herkömmliche Anlagenteil kann nämlich im allgemeinen unter konstanten Betriebsbedingungen geführt werden, während die Anpassung an unterschiedliche Mengenanteile der jeweils gewünschten Endprodukte vorzugsweise über die Variierung der Konversionsrate im Hochdruckcracker CR2 erreicht werden kann. Die realisierbare Variationsbreite der Mengenanteile der hauptsächlich gewünschten Endprodukte kann größenordnungsmäßig etwa wie folgt angegeben werden (bezogen auf die Masse des Einsatzmaterials):

Ethylen|18-35%
Propylen	21-33%
Isobutylen	11-40%

In den folgenden Ausführungsbeispielen wird dies im einzelnen deutlich.

In den Tabellen 1 und 2 sind die unter verschiedenen Betriebsbedingungen bei Einsatz von jeweils gleicher Gesamtmenge an Einsatzmaterialien erhaltenen Ausbringungsmengen der verschiedenen Crackprodukte zusammengestellt. In Tabelle 1 ist als Einsatzmaterial für den konventionellen Cracker stets Naphtha und für den Hochdruckcracker stets Isobutan gewählt worden, während in Tabelle 2 für den konventionellen Cracker n-Butan verwendet wurde. Die Gesamtmenge ist in allen Fällen jeweils 100 t gewesen. Der konventionelle Cracker wurde in allen Versuchen abgesehen von den in den Tabellen angegebenen Einsatzmengenveränderungen unter gleichbleibenden Bedingungen (ca. 3 bar) betrieben, während am Hochdruckcracker (ca. 20 bar) mit zwei verschiedenen Konversionsraten (40 bzw. 80%) gearbeitet wurde. In allen Fällen wurden die erzeugten Mengen an Ethan und Butan wieder als Einsatzmaterial zu den Cracköfen zurückgeführt. Das gemäß Fig. 2 und 3 als Zwischenprodukt erzeugte MTBE wurde stets in vollem Umfang in einem entsprechenden Cracker zur Bildung von reinem Isobutylen verarbeitet.

Gegenüber den Vergleichsversuchen 1 und 2 gemäß dem bisherigen Stand der Technik zeigen die Versuche 3 und 4 deutlich, daß sich insbesondere die Mengenanteile an Isobutylen und Propylen erheblich steigern lassen, ohne (gegenüber Versuch 2) in irgendeiner Weise die Zusammensetzung des Einsatzmaterials ändern zu müssen.

Die Versuche 5, 6 und 7 in Tabelle 2 sind wiederum Vergleichsversuche, die bei Einsatz nur eines konventionellen Crackers erzielt wurden, der mit drei unterschiedlichen Zusammensetzungen des Einsatzmaterials betrieben wurde. Im Vergleich hierzu zeigen die Versuche 8 und 9, bei denen das Isobutan erfindungsgemäß durch einen Hochdruckcracker behandelt wurde, daß ohne Einsatzmaterialänderung insbesondere der Isobutylenanteil erheblich variiert werden kann.

Tabelle 1

Tabelle 2

Claims (20)

1. Verfahren zur Erzeugung von Olefinen, insbesondere Ethylen, Propylen und Isobutylen aus flüssigen und/oder gasförmigen Kohlenwasserstoffen (Einsatzmaterial) durch thermisches Cracken der Kohlenwasserstoffe und Trennung der erhaltenen Crack-Produkte in mehreren Schritten, wobei die gasförmigen Crack-Produkte in mindestens zwei Kompressionsstufen auf einen höheren Druck gebracht, gekühlt und mindestens in einzelne Fraktionen aus Kohlenwasserstoffen mit zwei (C₂), mit drei (C₃) und mit vier (C₄) C-Atomen aufgeteilt werden und wobei mindestens die C₂- und die C₃-Fraktionen einer selektiven Hydrierung unterzogen werden, dadurch gekennzeichnet,

• - daß als Einsatzmaterial aus zwei voneinander getrennten Massenströmen gebildet wird, von denen der erste aus üblichen Kohlenwasserstoffen für die Ethylenerzeugung und der zweite aus einem an Isobutan reichen Gasstrom besteht,
• - daß nur der erste Massenstrom in üblicher Weise bei einer Temperatur von 800 bis 900°C und einem Druck von 1 bis 5 bar gecrackt wird, während der zweite Massenstrom getrennt davon bei Temperaturen von 650 bis 830°C und Drücken von 10 bis 50 bar gecrackt wird,
• - daß die aus dem Cracken des zweiten Massenstroms entstandenen Produkte in einen flüssigen ersten Teilstrom aus mindestens den vier und mehr C-Atome enthaltenden Kohlenwasserstoffen und in einen gasförmigen zweiten Teilstrom aus den höchstens drei C-Atome enthaltenden Kohlenwasserstoffen aufgeteilt werden,
• - daß der zweite Teilstrom hinter der ersten Kompressionsstufe mit den auf einen erhöhten Druck gebrachten gasförmigen Crack-Produkten aus dem ersten Massenstrom vereint und mit diesen gemeinsam weiterverarbeitet wird,
• - daß die im ersten Teilstrom enthaltenen Kohlenwasserstoffe mit mindestens fünf C-Atomen (C₅₊-Fraktion) abgetrennt und zusammen mit einer aus dem ersten Massenstrom gewonnenen C₅₊-Fraktion abgeführt werden und
• - daß mindestens die im ersten Teilstrom enthaltenen Kohlenwasserstoffe mit vier C-Atomen (C₄-Fraktion) selektiv hydriert und als Produktstrom separiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufteilung der Crack-Produkte des zweiten Massenstroms in den flüssigen ersten und in den gasförmigen zweiten Teilstrom in der Weise vorgenommen wird, daß der erste Teilstrom die drei und mehr C-Atome enthaltenden Kohlenwasserstoffe (C₃₊-Fraktion) und der zweite Teilstrom die Kohlenwasserstoffe mit bis zu zwei C-Atomen (C_2--Fraktion) enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die drei und vier C-Atome aufweisenden Kohlenwasserstoffe (C₃- und C₄-Fraktion) des ersten Teilstroms gemeinsam der selektiven Hydrierung unterzogen werden und
daß die C₃-Fraktion danach von der als Produktstrom verbleibenden C₄-Fraktion abgetrennt und mit einer ebenfalls hydrierten C₃-Fraktion aus dem ersten Massenstrom zusammengeführt wird zur weiteren Aufteilung in Propylen und Propan.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Produktstrom der C₄-Fraktion einer Reinigung zur Gewinnung eines Isobutylen-Produktes unterzogen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Produktstrom der C₄-Fraktion unter Zufuhr von Methanol zur Erzeugung von Methyltertiärbutylether (MTBE) eingesetzt wird und die dabei nicht umgewandelten Bestandteile der C₄-Fraktion (Isobutan) in die Crack-Stufe des zweiten Massenstroms zurückgeführt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erzeugte MTBE zumindest zu einem Teil in einer MTBE-Crackstufe in Methanol und Isobutylen zerlegt wird, wobei das Isobutylen als reines Produkt abgezogen und das Methanol in die MTBE-Erzeugung zurückgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Crackung des zweiten Massenstroms bei Drücken im Bereich 15 -25 bar durchgeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Crackung des zweiten Massenstroms bei etwa 20 bar durchgeführt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Crackung des zweiten Massenstroms bei Temperaturen im Bereich von 720-800°C durchgeführt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung des ersten Massenstroms unter nahezu konstanten Verfahrensbedingungen erfolgt und Änderungen der Mengenanteile der gewünschten Produkte vorrangig durch Änderung der Konversionsrate in der Crackstufe des zweiten Massenstroms eingestellt werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß das Isobutan für den zweiten Massenstrom durch eine vorgeschaltete Isomerisierungsstufe erzeugt wird, in die n-Butan oder ein an n-Butan reiches Mischgas eingesetzt wird.

12. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit

• - mindestens einer ersten thermischen Crackeinrichtung (CR1) zum Cracken von Kohlenwasserstoffen bei 800 bis 900°C und bis 1-5 bar,
• - mindestens einer Einrichtung zur Gas/Flüssigkeits-Trennung (PF),
• - einer Einrichtung (COMP1, COMP2) zur mehrstufigen Kompression gasförmiger Kohlenwasserstoffe,
• - Einrichtungen zur sukzessiven Trennung (DM, DE, DP1, PPS, DB1, ETS) gecrackter gasförmiger Kohlenwasserstoffe in Fraktionen mit bestimmter Anzahl von Kohlenstoffatomen im Molekül und
• - mindestens einer ersten Einrichtung (HYD1) zum Hydrieren von Kohlenwasserstofffraktionen,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß mindestens eine weitere, parallel angeordnete thermische Crackeinrichtung (CR2) vorgesehen ist, die auf einen Betrieb bei 650 bis max. 830°C und 10 bis max. 50 bar ausgelegt ist, wobei beide Crackeinrichtungen (CR1, CR2) mit unabhängigen Zuleitungen (F1, F2) für die Zuführung jeweils voneinander verschiedener Einsatzkohlenwasserstoffe ausgestattet sind,
• - daß der parallelen Crackeinrichtung (CR2) eigene Einrichtungen (ABS, DB2, DP2) zur Abtrennung einzelner Fraktionen aus den bis zu zwei (C_2-) oder bis zu drei (C_3-) C-Atome enthaltenden Kohlenwasserstoffen sowie aus den vier (C₄) und den fünf oder mehr (C₅₊) C-Atome enthaltenden Kohlenwasserstoffen nachgeschaltet sind,
• - daß der parallelen Crackeinrichtung (CR2) eine eigene Einrichtung (HYD3) zur Hydrierung der drei und/oder vier C-Atome enthaltenden Kohlenwasserstoffe nachgeschaltet ist,
• - daß eine Rohrleitung vorgesehen ist, durch die die C_2-- oder die C_3--Fraktion mit den komprimierten Kohlenwasserstoffen hinter der ersten Kompressionsstufe (COMP1) zusammenführbar ist, und
• - daß hinter der der parallelen Crackeinrichtung zugeordneten Hydriereinrichtung (HYD3) eine Anlage zur Reinigung der vier C-Atome enthaltenden Kohlenwasserstoffe vorgesehen ist

13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rohrleitung vorgesehen ist, durch die die C₃-Fraktion aus der hinter der parallelen Crackeinrichtung (CR2) angeordneten Trenneinrichtung (DP2) zu einer dem Materialfluß der ersten Crackanlage (CR1) zugeordneten Einrichtung (PPS) zur Trennung von Propylen (PPY) und Propan (PRP) und/oder zu einer Abgabestelle von Rohpropylen (RPPY) führbar ist.

14. Anlage nach einem der Ansprüche 12-13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rohrleitung vorgesehen ist, durch die mindestens ein Teil der hinter der parallelen Crackeinrichtung (CR2) erhaltenen C₄- Fraktion in eine Anlage (MTBE2) zur Erzeugung von Methyltertiärbutylether führbar ist, die eine Zuleitung für Methanol (MTNL) aufweist.

15. Anlage nach einem der Ansprüche 12-14, dadurch gekennzeichnet, daß der parallelen Crackeinrichtung (CR2) eine Einrichtung (ISO) zur Isomerisierung von n-Butan vorgeschaltet ist.

16. Anlage nach einem der Ansprüche 14-15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rohrleitung vorgesehen ist, durch die der in der Anlage (MTBE2) zur Erzeugung von Methyltertiärbutylether nicht umgewandelte Teil der vier C-Atome enthaltenden Kohlenwasserstoffe in die Isomerisierungseinrichtung (ISO) oder die parallele Crackeinrichtung (CR2) rückführbar ist.

17. Anlage nach einem der Ansprüche 15-16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bypass-Leitung (BPY) vorgesehen ist, durch die ein Teil des zugeführten n-Butans unter Umgehung der Isomerisierungseinrichtung (ISO) direkt in die parallele Crackeinrichtung (CR2) führbar ist.

18. Anlage nach einem der Ansprüche 14-17, dadurch gekennzeichnet,

• - daß das in der Anlage (MTBE) erzeugte Methyltertiärbutylether zumindest zu einem Teil durch eine Rohrleitung in eine Crackeinrichtung (MCR) für Methyltertiärbutylether führbar ist,
• - daß das in der Crackeinrichtung (MCR) erzeugte reine Isobutylen (IBTY) durch eine Rohrleitung als Produkt abziehbar ist und
• - daß das in der Crackeinrichtung (MCR) abgespaltene Methanol durch eine Rohrleitung, in die eine Reinigungsstufe (PUR) eingebaut ist, in die Anlage (MTBE2) zur Erzeugung von Methyltertiärbutylether rückführbar ist.

19. Anlage nach einem der Ansprüche 12-18, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung (ABS) für die Abtrennung der C_2--Fraktion als Absorber auf der Basis von Leichtöl ausgebildet ist und eine Rohrleitung vorgesehen ist, durch die ein Teil der in der Trenneinrichtung (DB1, DB2) abgetrennten fünf und mehr C-Atome enthaltenden Kohlenwasserstoffe zu der Trenneinrichtung (ABS) führbar ist.