JPS59501953A - Olefin production method and equipment from both heavy and light hydrocarbons - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 関連用　の相互参照 本出願は同じ開発努力の結果として本出願と同時登録の「重質炭化水素からの芳 香族（ＢＴＸ）の製造方法」（スワミ・ナラヤマ、アクセルＲ，ンョンソンおよ びバーマンＨ，ウエブケによる）と関係がある。[Detailed description of the invention] Related cross references This application is a result of the same development effort and is filed simultaneously with this application, “Aromatics from Heavy Hydrocarbons”. ``Production method of aromatic compound (BTX)'' (Swami Narayama, Axel R., Ngung Sung and and Berman H. and Webke).

発明の分野 不発明は一般的には炭化水素を熱分解してオレフィンを製造することに関する。field of invention The invention generally relates to the pyrolysis of hydrocarbons to produce olefins.

ざらに具体的にいえば、本発明はナフサ、ケロシン、常圧ガス油、真空ガス油お よび残油のような重質炭化水素を分解してオレフィンを生成させることに関する ものである。最も特定的にいえば、本発明は分解された軽質炭化水素を重質炭化 水素分解用の稀釈剤および熱源として使用することに関するものである。More specifically, the present invention applies to naphtha, kerosene, atmospheric gas oil, vacuum gas oil and Concerning the cracking of heavy hydrocarbons such as oils and residual oils to produce olefins. It is something. Most specifically, the present invention converts cracked light hydrocarbons into heavy carbonization. For use as a diluent and heat source for hydrogen cracking.

従来技術の説明 現在、重質炭化水素を分解してオレフィンを製造するのに利用できる各種の方法 が存在する。代表的には、分解されるべき炭化水素は対流および輻射の両帯域ま たは部分〃・ら成る炉へ供給される。炭化水素ははしめに対流帯に２いて温度が 上げられ、その後輻射帯へ送られ、そこで輻射バーナーからの強い加熱にざらさ れる。慣用的な炉と方法の例は米国特許第３．４８７．１２１号（−１Ｊ−）に おいて示される。分解後、流出物を急冷して分解反応を終らせる。Description of prior art Various methods are currently available for cracking heavy hydrocarbons to produce olefins. exists. Typically, hydrocarbons to be cracked are processed in both convective and radiative bands. or parts. The hydrocarbons are in the convection zone, and the temperature is It is then sent to a radiant zone where it is exposed to intense heat from a radiant burner. It will be done. Examples of conventional furnaces and methods are found in U.S. Pat. No. 3.487.121 (-1J-). It is shown below. After decomposition, the effluent is rapidly cooled to terminate the decomposition reaction.

スチームを炭化水素の分解における稀釈剤として使用することもまたよく知られ ている。この稀釈スチームは混合物分子量を低下はせる分解用コイル中の炭化水 素分圧を低下させる。低下した分圧は、輻射管内部の望１しくないコーク生成物 の形成を妨げる。さらて、稀釈用スチームの増加は、分解中に望ましい成分の収 量を増加させる。一方、炭化水素流中でのスチームの使用は、スチームを用いな い炭化水素に必要であるよシも大きい炉の容量と設備を必要とする。さらに、ス チームを使用するときには、発生および過熱するためにエネルギーと設備をスチ ームを提供せねばならない。績局は、経済的最適東件は最小のスチーム対炭化水 素比にある。The use of steam as a diluent in the cracking of hydrocarbons is also well known. ing. This dilution steam is used to reduce the molecular weight of the mixture. Lowers the elementary partial pressure. The reduced partial pressure is caused by unwanted coke products inside the radiant tube. prevents the formation of Additionally, increasing diluent steam increases the yield of desired components during digestion. Increase quantity. On the other hand, the use of steam in hydrocarbon streams is Larger furnace capacities and equipment are also required for higher hydrocarbons. In addition, When using teams, use energy and equipment to generate and overheat. must be provided with a system. The results show that the economical optimum and minimum steam vs. hydrocarbon It's in prime condition.

過去においては、軽質炭化水素が一般的に熱分解法においてオレフィンを製造す るのに使用された。一般には、軽質炭化水素は炭化水素１ポンドあたシ０．３力 ・ら０．６ポンドの範囲の稀釈用スチームと一緒に分解することかできる。より 最近では、オレフィンについての需要は軽質炭化水素の入手性をこえてきた。従 って、当工業はオレフィン製造用供給原料としてより重質の炭化水素へ転換した 。軽質炭化水素の場合よりも重質炭化水素についてはより大量の稀釈用スチーム を必要とすることが見出されている。重質炭化水素は炭化水素１ポンドあたシ約 ０．７カら１．０ポンドのスチームを必要とすることが見出でれている。一般的 な提案としては、熱分解中に輻射コイル中でコ−り化速度を抑えるのに必要とす る所望の炭化水素分圧を得るためには、重質炭化水素にとってはよシ多量の稀釈 用スチームを必要とする。相対的に、稀釈用スチーム所要量は炉の寸法を大きく しユーティリティ使用量を増す。In the past, light hydrocarbons were commonly used to produce olefins in pyrolysis processes. It was used to In general, light hydrocarbons are rated at 0.3 force per pound of hydrocarbon. -Can be disassembled with diluent steam in the range of 0.6 lbs. Than Recently, the demand for olefins has exceeded the availability of light hydrocarbons. subordinate As a result, the industry has turned to heavier hydrocarbons as feedstock for olefin production. . More dilution steam for heavy hydrocarbons than for light hydrocarbons It has been found that it requires Heavy hydrocarbons are approximately Shy per pound of hydrocarbon. It has been found that 0.7 to 1.0 pounds of steam is required. general A good proposal is to reduce the rate of coking in the radiant coil during pyrolysis. In order to obtain the desired hydrocarbon partial pressure, a large amount of dilution is required for heavy hydrocarbons. Requires steam. Relatively speaking, the dilution steam requirement increases the furnace size. and increase utility usage.

当工業では、過去において、熱分解においてスチーム以外の稀釈剤を提唱してき た。例えば、米国特許第４．０２１，５０１号（ダイエル）においては、分解工 程中の稀釈剤としてブタンの使用が提案きれている。米国特許第４，００２，５ ５６　（サツチェル）においては、水素供与体の稀釈剤を使用する提案がな窟れ ている。その中で、その水素供与体は、部分的に水素添加された物質であシ、か つ熱分解条件下で水素を容易に放出する。この物質は分解装置中への複数個の地 点において注入でれて水素移送地対分解比を装置中で実質的に均一な水準に維持 する。In the past, our industry has advocated diluents other than steam for pyrolysis. Ta. For example, in U.S. Patent No. 4,021,501 (Daiel), disassembly The use of butane as a diluent during the process has been proposed. U.S. Patent No. 4,002,5 56 (Satsuchel), there is no proposal to use diluents for hydrogen donors. ing. Therein, the hydrogen donor may be a partially hydrogenated substance or It readily releases hydrogen under pyrolysis conditions. This material has multiple locations into the digester. The hydrogen transfer rate is maintained at a substantially uniform level throughout the unit by injecting it at a specific point. do.

当工業においてはまだ加熱分解流出物の直接的急冷のだめの急冷用物質として炭 化水素を使用してきた。米国特許第２，９２８，８８６号にスペント）において は、分解ガス流出物は水中油型エマルジョン（５％−１５％油）との直接的接触 によって急冷される。きらに、芳香族炭化水素とガス油を急冷油として使用して 分解される供給原料油のオレフィン収量を増すことも知られている。フラ７ス％ 許ｇｌ　３４９２９３号（メタルゲセルシャフト）・および日本特許４１７１９ ８８６（住友化学）において、その基本的概念が開示されている。In this industry, charcoal is still used as a quenching material for direct quenching of thermal decomposition effluents. I have been using hydrogen chloride. No. 2,928,886) The cracked gas effluent is in direct contact with an oil-in-water emulsion (5%-15% oil). quenched by Kirani, using aromatic hydrocarbons and gas oil as quenching oil It is also known to increase the olefin yield of feedstock oils that are cracked. Fras 7% GL No. 349293 (Metal Gesell Shaft) and Japanese Patent No. 41719 886 (Sumitomo Chemical), the basic concept is disclosed.

きわめて最近では、軽質炭化水素を高苛酷度条件下で分解しかつその後同時に分 解流出物を軽質炭化水素で以て急冷し、そしてその重質炭化水素急冷物を分解流 出物からの顕熱を使用することによって低苛酷度において分解する方法が提案さ れた。米国特許第４，２６８．３７５号（ジョンソン）である。Very recently, light hydrocarbons have been cracked under high severity conditions and then simultaneously separated. The cracked effluent is quenched with light hydrocarbons, and the heavy hydrocarbon quenched product is added to the cracked effluent. A method of decomposition at low severity by using sensible heat from the waste material has been proposed. It was. No. 4,268,375 (Johnson).

既知の方法のＴべてにおいて、軽質炭化水素をはじめに最小量の稀釈用スチーム で以て部分的に分解し、その後高苛酷度条件において、分解された軽質炭化水素 流出物を稀釈剤として使用して完全分解を行なわせる方法は一つもない。In all known methods, a minimum amount of diluting steam is added to the light hydrocarbons. The decomposed light hydrocarbons are then partially decomposed under high severity conditions. There is no way to use the effluent as a diluent to achieve complete degradation.

虚ｊぶり１（ 本発明の目的は、最小量のスチームすなわち炭化水素１ポンドあたシ慣用的な０ ．７乃至１．０ポンドよりもかなり少ない稀釈用スチームを用いて重質炭化水素 を分解することができる方法を提供することにある。Fake jburi 1 ( It is an object of the present invention to produce a minimum amount of steam or ．． heavy hydrocarbons using significantly less dilution steam than 7 to 1.0 lbs. The purpose is to provide a method that can decompose the

本発明のもう一つの目的は、重質炭化水素と軽質炭化水素とを一つの組合せ工程 において分解することである。Another object of the invention is to combine heavy and light hydrocarbons in one combined process. It is to decompose it in .

不発明のさらに一つの目的は、軽質炭化水素を高いコイル出口温度において本質 上その最高転化率まで分解し、そして重質炭化水素を中間段階まで同時に分解し 、その後、分解された軽質炭化水素流出物を部分分解された重質炭化水素流出物 と一緒にして重質炭化水素用稀釈剤として役立たせる、方法を提供することであ る。A further object of the invention is to extract light hydrocarbons at high coil exit temperatures. and simultaneously cracks heavy hydrocarbons to the intermediate stage. , then convert the cracked light hydrocarbon effluent to the partially cracked heavy hydrocarbon effluent. and to serve as a diluent for heavy hydrocarbons. Ru.

本発明のさらにもう一つの目的は、工程用の設備寸法およびユーティリティ必要 量が、高スチーム稀釈の場合の慣用的分解と比べて望ましいオレフィンの収量の 損失を伴うことなく、現在重質炭化水素の分解に必要とするものよシも小さくで きる方法を提供することである。Yet another object of the invention is to improve equipment size and utility requirements for the process. of the desired olefin yield compared to conventional cracking with high steam dilution. Smaller than what is currently required to crack heavy hydrocarbons without any losses. The goal is to provide a way to

本発明のさらにもう一つの目的は、使用面積必要量の低減と稀釈用スチーム発生 設備の最小化に基づき、実質的なユーティリティ低減と建設コストの節約を提供 することである。Yet another object of the present invention is to reduce the amount of area required and to generate steam for dilution. Provides substantial utility reductions and construction cost savings based on equipment minimization It is to be.

この目的に対して、軽質炭化水素供給原料油および軽質炭化水素供給原料油を一 つの組合せ系において分解するだめの方法と装置を提供する。For this purpose, light hydrocarbon feedstock oil and light hydrocarbon feedstock oil are combined. The present invention provides a method and apparatus for disassembling a tank in two combination systems.

軽質゛炭化水素供給油を第一段階において慣用的に慣習的所要量の稀釈スチーム を使用して分解する。この軽質炭化水素供給油の分解は、まず稀釈用スチームを 供給しこの供給油の温度を炉の対流部分の中で上昇させ、その後、この軽質炭化 水素供給油を炉の輻射帯中で最高転化率まで分解することによって進行する。The light hydrocarbon feed oil is conventionally heated in the first stage with the customary required amount of diluent steam. Use to disassemble. The cracking of this light hydrocarbon feed oil begins with diluting steam. The temperature of this feed oil is raised in the convection section of the furnace, and then this light carbonization It proceeds by cracking the hydrogen feed oil in the radiant zone of the furnace to maximum conversion.

同時に、重質炭化水素供給油に少量の稀釈用スチームを供給しかつ炉の対流帯中 で１０００″Ｆの範囲におる温度へ昇温する。その後、この重質炭化水素供給油 を１１００°Ｆをこえ１４５０’Ｆまでの温度で輻射帯中で一部分解する。At the same time, a small amount of diluent steam is supplied to the heavy hydrocarbon feed oil and in the convection zone of the furnace. The heavy hydrocarbon feed oil is then heated to a temperature in the range of 1000″F. partially decomposes in the radiation zone at temperatures above 1100°F and up to 1450'F.

高転化率で分解された軽質炭化水素供給油とこの部分分解重質炭化水素供給油と を組合わせる。重質炭化水素のそれ以上の分解は次のいくつかの様式の一つでお こり得る：すなわち、 （１）輻射帯中で一直火調節下において。Light hydrocarbon feed oil cracked at a high conversion rate and this partially cracked heavy hydrocarbon feed oil Combine. Further decomposition of heavy hydrocarbons can be done in one of several ways: Can be damaged: i.e. (1) Under direct flame control in a radiant zone.

（１１）輻射帯中で−ただし輻射露出の直接的ラインがら外れて。(11) In the radiation band - but outside the direct line of radiation exposure.

ＯｉＤ　断熱的に一幅射および対流の寄与からは完全に遮断されて。炉の外部で もあシ得る。OiD Adiabatically completely isolated from the contribution of radiation and convection. outside the furnace Get moasi.

並びに、（φ　これらの様式の組合せによる。and (φ　by a combination of these styles.

共通のラインにおいては、軽質供給油からの分解された加熱分解ガスは、実際に は、急冷されてその軽質流出物の反応を停止させるかまたは少なくする。同時に 、高転化率で分解されたこの軽質炭化水素供給油からの熱はこの軽質炭化水素供 給油を分解するための追加的な熱を提供する。In the common line, the cracked pyrolysis gas from the light feed oil is actually is rapidly cooled to stop or reduce the reaction of the light effluent. at the same time , the heat from this light hydrocarbon feed oil cracked at high conversion is transferred to this light hydrocarbon feed oil. Provides additional heat to break down the refueling.

この方法のために開発でれた炉の設計は、重質炭化水素供給油を部分外解するの に適する炉の部分、軽質炭化水素供給油の転化を最大にするための部分、並びに 、その軽質炭化水素熱分解ガスが急冷されかつ部分分解された重質炭化水素流出 物がさらに所望水準の転化率まで分解される共通配管へ供給する熱の個々の調節 を提供する部分、を採用している。The furnace design developed for this process allows for partial cracking of the heavy hydrocarbon feed oil. parts of the furnace suitable for maximizing the conversion of light hydrocarbon feed oils, as well as , the light hydrocarbon pyrolysis gas is quenched and the heavy hydrocarbon effluent is partially decomposed. Individual regulation of the heat supplied to the common line in which the material is further decomposed to the desired level of conversion. We have adopted the part that provides the following.

慣用的急冷方法および慣用的分離系もこの方法を完成するために提供されている 。Conventional quenching methods and conventional separation systems are also provided to complete the method. .

本発明は図面と組合わせて考えるときによシよく理解される。これらの図面にお いて、 第１図は慣用的加熱分解炉を用いる応用に適合するよう示された、本発明の方法 の模型的線図であシ、第２図は本発明の方法に従って軽質および重質炭化水素を 分解するよう特に設計した炉の模型図である。The invention is best understood when considered in conjunction with the drawings. In these drawings There, FIG. 1 shows the method of the invention as being suitable for application using a conventional pyrolysis furnace. Figure 2 is a schematic diagram of light and heavy hydrocarbons according to the method of the present invention. FIG. 1 is a schematic diagram of a furnace specifically designed for disassembly.

好ましい具体化の説明 前記の通シ、本発明の方法は大量の稀釈用スチームを必要とするとと々〈重質炭 化水素供給油を分解する手段を提供することに向けられている。従来は、この大 きいスチーム必要量は、分解炉の輻射部分中でのコーク形成を抑制するのに必要 とする分圧を提供するのに必要であった。意図する重質炭化水素供給油はナフサ 、ケロシン、常圧ガス油、真空ガス油、および残油である。さらに、本発明の方 法は慣用の炉装置において実施することができるが、しかし、見られる通シ、本 発明の方法に対して独自的に適合し特定的に設計された炉も提供される。本発明 の方法は便宜上「デュオクラッキング」として特性づけられる。Description of preferred embodiment As mentioned above, the method of the present invention requires a large amount of diluting steam. It is directed to providing a means for cracking hydrohydride feed oils. Traditionally, this size The high steam requirement is necessary to suppress coke formation in the radiant section of the cracking furnace. This was necessary to provide the partial pressure required. The intended heavy hydrocarbon feed oil is naphtha. , kerosene, atmospheric gas oil, vacuum gas oil, and residual oil. Furthermore, the present invention The method can be carried out in conventional furnace equipment, but Furnaces uniquely adapted and specifically designed for the inventive method are also provided. present invention The method is conveniently characterized as "duo cracking."

第１図において最もよく見られδ通り、対流帯６と輻射帯８から成る慣用炉２に は、本発明の方法を実施し得る対流部配管と輻射部配管とが備えられている。The most commonly seen δ in Figure 1 is the conventional furnace 2 consisting of a convection zone 6 and a radiation zone 8. is equipped with a convection section piping and a radiation section piping capable of carrying out the method of the present invention.

本発明の対流帯６は軽質炭化水素供給油のための供給油導入配管１０および重質 炭化水素供給油のだめの導入配管１８を受け入れるように配置されている。軽質 炭化８ 水素供給油および重質炭化水素供給油がそれぞれ通過するコイル１２と２０は炉 ２の対流帯６の中に置かれている。配管１４と２２Ｆｉ稀釈用スチームを対流コ イル１２と２０へそれぞれ送るために設けられている。The convection zone 6 of the present invention includes a feed oil introduction pipe 10 for light hydrocarbon feed oil and a heavy hydrocarbon feed oil It is arranged to receive the inlet pipe 18 of the hydrocarbon supply oil sump. Light weight Carbonization 8 Coils 12 and 20, through which the hydrogen feed oil and heavy hydrocarbon feed oil respectively pass, are in the furnace. It is placed in the convection zone 6 of 2. Pipes 14 and 22Fi dilute steam to convection control 12 and 20, respectively.

輻射帯８は軽質炭化水素供給油を高転化率へ分解するコイル１６と重質炭化水素 供給油を部分分解するためのコイル２４とを備えている。共通コイル２６もまた 備えられ、この中で重質炭化水素供給油がさきに説明した四つの方式のいずれか によって高苛酷度へ分解されかつ軽質炭化水素からの流出物は実際に急冷されて 反応が終る。Radiant zone 8 is a coil 16 that decomposes light hydrocarbon feed oil into high conversion rate and heavy hydrocarbons. A coil 24 for partially decomposing supplied oil is provided. The common coil 26 is also The heavy hydrocarbon feed oil is prepared by one of the four methods described above. The effluents from the light hydrocarbons are actually quenched. The reaction ends.

流出物排出管２８が備えられ、ＵＳＸ（二重管交換器）および／またはＴＬＸＣ 多管式トランスファーライン交換器）のような慣用的急冷設備が分解流出物を急 冷するために提供されている。Effluent discharge pipe 28 is provided and USX (double tube exchanger) and/or TLXC Conventional quenching equipment, such as a shell-and-tube transfer line exchanger, can rapidly cool cracked effluents. Served to cool.

この系はまた慣用的のものである分離系４を含む。第１図において見られる通り 、分離系４は急冷流出物を残留ガス（配管３２）、エチレン生成物（配管３４） 、プロピレン生成物（配管３６）、ブタジェン／Ｃ４生成物（配管３８）、加熱 分解ガソリン／ＢＴＸ粗生成物（配管４０）、軽質燃料油生成物（配管４２）、 および燃料油生成物（配管４４）に分離するように適合されている。This system also includes a separation system 4, which is conventional. As seen in Figure 1 , separation system 4 separates the quenched effluent into residual gas (line 32) and ethylene product (line 34). , propylene product (line 36), butadiene/C4 product (line 38), heating cracked gasoline/BTX crude product (piping 40), light fuel oil product (piping 42), and a fuel oil product (line 44).

任意的には、配管２４Ａは、部分分解重質炭化水素を対流コイル２０から直接に 共通配管２６へ送るよう設けられている。ある条件下では、この重質炭化水素を 対流帯６中で部分分解しそれによって輻射帯中でのそれ以上の分解を不必要にす ることができる。Optionally, piping 24A directs partially cracked heavy hydrocarbons from convection coil 20. It is provided so as to be sent to the common pipe 26. Under certain conditions, this heavy hydrocarbon partial decomposition in the convective zone 6, thereby making further decomposition in the radiation zone unnecessary. can be done.

本質上、本発明の方法はエタン、プロパン、ノルマルブタンおよびイソブタン、 プロピレン、それらの混合物、ラフィネートまたはナフサ、を炉２０対流部分６ 中の対流コイル１２へ配管１０を通すことによって実施する。Essentially, the process of the invention comprises ethane, propane, normal butane and isobutane, Propylene, mixtures thereof, raffinate or naphtha, in furnace 20 convection section 6 This is carried out by passing the piping 10 to the convection coil 12 inside.

ナフサ、ケロ／ン、常圧ガス油または真空ガス油のような重質炭化水素供給油は 配管１８を通して対流コイル２０へ送られる。Heavy hydrocarbon feed oils such as naphtha, kerosene, atmospheric gas oil or vacuum gas oil are It is sent to the convection coil 20 through the piping 18.

稀釈スチームは、配管１４により軽質炭化水素供給油が通されつつある対流コイ ル１２へ送られる。稀釈スチームは８００°Ｆから１０００“Ｆの範囲の温度に おける過熱スチームであることが好捷しい。稀釈スチームは軽質炭化水素供給油 と供給油１ポンドあたシ約０．３から０．６ポン゛ドのスチームの割合で混合す る。軽質供給油と稀釈用スチームとの複合体は対流部６中で約１０００°Ｆから １２００°Ｆの温度へ昇温される。その後、この加熱炭化水素を炉２の輻射帯中 のコイル１６を通過させる。この輻射部分中において軽質炭化水素供給油は好ま しくは高苛酷度条件下において１５００’ｐと１７００”Ｆの間の温度へ約０． １秒から０．３秒の滞留時間で分解される。The dilution steam is passed through a convection coil through which the light hydrocarbon feed oil is being passed by line 14. 12. Dilution steam to temperatures ranging from 800°F to 1000"F It is preferable to use superheated steam in a refrigerator. Diluted steam is a light hydrocarbon feed oil and about 0.3 to 0.6 pounds of steam per pound of feed oil. Ru. The light feed oil and diluent steam complex is heated in convection section 6 from about 1000°F. The temperature is increased to 1200°F. Then, this heated hydrocarbon is introduced into the radiation zone of furnace 2. The coil 16 is passed through. Light hydrocarbon feed oil is preferred in this radiant section. or to temperatures between 1500'p and 1700''F under high severity conditions. It is decomposed with a residence time of 1 second to 0.3 seconds.

同時に、重質炭化水素供給油は配管１８を経て炉２の対流帯６中の対流コイル２ ０へ供給される。稀釈スチームは配管２２によって対流コイル２０へ送られ炭化 水素１ポンドあたり約０．１５から０．２０ポンドのスチームの比率で重質炭化 水素と混合する。この混合物は炉２０対０ 流部６の中で８５０°Ｆと１２００’Ｆの間の温度、好１しくは９００“Ｆと１ ０００°Ｆの間の温度へ昇温される。その後、対流部６からの重質炭化水素供給 油は輻射コイル２４へ送られ、そこで低η・ら中の苛酷度条件下で１２５０゛Ｆ から１４５０°Ｆの温度へ約０．０５から０．２０秒の滞留時間で部分的に分解 される。At the same time, the heavy hydrocarbon feed oil passes through piping 18 to the convection coil 2 in the convection zone 6 of the furnace 2. 0. The diluted steam is sent to the convection coil 20 via piping 22 and carbonized. Heavy carbonization at a ratio of approximately 0.15 to 0.20 pounds of steam per pound of hydrogen Mix with hydrogen. This mixture is 20:0 in the oven. The temperature in the flow section 6 is between 850°F and 1200'F, preferably between 900"F and 1 The temperature is increased to between 0.000°F. After that, heavy hydrocarbons are supplied from the convection section 6. The oil is routed to a radiant coil 24 where it is heated to 1250°F under moderate severity conditions of low η. to 1450°F with a residence time of approximately 0.05 to 0.20 seconds. be done.

この部分分解された重質炭化水素供給油は共通配管２６へ送られ、配管１６から の完全に分解された軽質炭化水素加熱分解ガスも丑たこの共通配管２６へ送られ る。This partially cracked heavy hydrocarbon feed oil is sent to the common pipe 26 and from the pipe 16. The completely decomposed light hydrocarbon thermal decomposition gas is also sent to Ushitako's common pipe 26. Ru.

共通配管２６の中で、完全に分解された軽質原料油流出物は部分分解重質炭化水 素のよシ完全な分解を行なわせる熱を供給する。その結果、軽質炭化水素供給油 流出物はこの共通配管２６中でよシ低温の部分分解重質炭化水素によって急冷さ れる。この複合混合物はさらに分解され、次いで慣用的急冷装置の中で急冷され 、その後、各種の特定生成物に分離ばれる。In the common pipe 26, the completely cracked light feedstock oil effluent is converted into partially cracked heavy hydrocarbons. Provides heat to cause complete decomposition. As a result, light hydrocarbon feed oil The effluent is quenched in this common pipe 26 by relatively low temperature partially cracked heavy hydrocarbons. It will be done. This complex mixture is further decomposed and then quenched in a conventional quenching device. , and then separated into various specific products.

第２図の炉１０２ｆ′ｉ本発明の方法のために特に開発したものである。慣用炉 の場合と同様に、対流帯１０６と輻射帯８とが設けられている。し刀・シ、重質 炭化水素通過用に対流帯中の別のコイル１２０が設けられ、軽質炭化水素通過用 の別のコイル１１２も設けられている。Furnace 102f'i of FIG. 2 has been specifically developed for the method of the present invention. conventional furnace As in the case of , a convection zone 106 and a radiation zone 8 are provided. Shi sword, heavy Another coil 120 is provided in the convection zone for the passage of hydrocarbons and one for the passage of light hydrocarbons. Another coil 112 is also provided.

輻射帯１０８は輻射コイル１１６と軽質炭化水素供給油の高苛酷度分解用の複数 個のノ（−ナー１４０とが配置されている。慣行では、コイル１１６は多管式コ イルであることができ、バーナーは約６０から６５％のエタン、１ ８５％から９５チのプロパン、９０から９５％のＣ４顛、９５から９８％のラフ ィネートあるいは軽質ナフサ、の転化率水準を達成する複合的加熱容量をもつも のである。The radiant belt 108 has a plurality of radiant coils 116 and a plurality of radiant coils 116 for high severity cracking of light hydrocarbon feed oils. In practice, the coil 116 is a shell-and-tube coil. The burner can contain approximately 60 to 65% ethane, 1 85% to 95% propane, 90 to 95% C4, 95 to 98% rough It has the combined heating capacity to achieve conversion levels of naphtha or light naphtha. It is.

短かいコイル１ａ１６は低滞留時間ではあるがし〃）シ高いコイル出口温度を提 供する。このような短かいコイルは選択率を向上させる。軽質鎖成分の上述転化 率をもたらし得る１１６のよシ長いコイルも使用できるがより低いコイル出口温 度を提供する。これらはいずれも当業者にとってよく知られる通りに有利に使用 できる。Although the short coil 1a16 has a low residence time, it also provides a high coil exit temperature. provide Such short coils improve selectivity. Above mentioned conversion of light chain components Longer coils such as 116 can also be used which may yield higher coil exit temperatures, but lower coil exit temperatures. Provide degree. Any of these may be used to advantage as is well known to those skilled in the art. can.

輻射バーナー１４０の配列は必要な熱を供給してコイル１１６中で軽質炭化水素 の高苛酷分解をひきおこす。An array of radiant burners 140 provides the necessary heat to burn light hydrocarbons in coil 116. causes highly severe decomposition.

輻射部分１０８はまた重質炭化水素の部分分解用のコイル１２４を備えており、 これは単管式であり得る。）Ｚ−ナー１４−２の配列は重質炭化水素を部分的に 分解するのに必要な熱を供給する。The radiant section 108 also includes a coil 124 for partial cracking of heavy hydrocarbons; This can be monotube. ) The arrangement of Z-ner 14-2 partially absorbs heavy hydrocarbons. Provides the necessary heat for decomposition.

共通管１２６へ面して配列されたバーナー１４６の配置は共通管１２６の個別的 加熱を提供するものであシ、その管の中で重質炭化水素が完全に分解されかつ軽 質炭化水素流出物は急冷される。The arrangement of burners 146 facing the common tube 126 is different from the individual It provides heating in which heavy hydrocarbons are completely decomposed and light The hydrocarbon effluent is quenched.

軽質炭化水素流出物の中の利用できる熱はここで重質炭化水素の継続的分解用の エンタルピーを提供する。軽質および重質の炭化水素流の過当な流量を選ぶこと によって、重質炭化水素分解を完了させるための所要熱量を提供することができ る。The available heat in the light hydrocarbon effluent is now available for continued cracking of the heavy hydrocarbons. Provides enthalpy. Choosing reasonable flow rates for light and heavy hydrocarbon streams can provide the required amount of heat to complete heavy hydrocarbon cracking. Ru.

し刀・し、管１２６はここで軽質炭化水素流出物から供給される熱以上に必要と される追加の熱を供給するようにバーナー１４６によって個別的に火熱すること ができる。The pipe 126 now requires more heat than is supplied from the light hydrocarbon effluent. separately fired by burner 146 to provide additional heat to Can be done.

コイル１２６を火熱ボックス環境内側に維持することは重質炭化水素が制御され た条件下で軽質流出物から熱を等温的に吸収する雰囲気を提供する。混合によっ てよシ高い温度に瞬間的に到達する重質炭化水素は約１４００”Ｆの混合温度に おいて約０．０２から０．０５秒の短かい滞留時間の間保持されて所望転化率水 準をもたらす。Maintaining the coil 126 inside the thermal box environment allows heavy hydrocarbons to be controlled. Provide an atmosphere that isothermally absorbs heat from the light effluent under controlled conditions. By mixing Heavy hydrocarbons that reach very high temperatures instantaneously have a mixing temperature of approximately 1400”F. water is held for a short residence time of about 0.02 to 0.05 seconds at the desired conversion rate. bring about standards.

コイル１２４Ａを直接的輻射からの陰に維持することは重質炭化水素が軽質流出 物から断熱的に熱を吸収する雰囲気を提供する。軽質炭化水素分解流出物をコイ ル１２４Ａ中の重質炭化水素流へ引き続き導入することも、重質炭化水素に関し て制御された温度上昇特性を提供する。Keeping coil 124A shaded from direct radiation prevents heavy hydrocarbons from becoming light runoff. Provides an atmosphere that adiabatically absorbs heat from objects. Carp light hydrocarbon cracking effluent Continued introduction into the heavy hydrocarbon stream in 124A also provides controlled temperature rise characteristics.

重質炭化水素のより高い転化率水準は、必要力らばバーナー１４６によって追加 の熱を加えることによって混合物温度を１５００−１６００°Ｆへ上げることに よシ、達成される。これらの増大した火熱条件下では、０．０１から０．０２秒 のより短かい滞留時間で重質炭化水素の完全転化が行なわれる。Higher conversion levels of heavy hydrocarbons can be added by burner 146 if required. of heat to raise the mixture temperature to 1500-1600°F. Yes, it will be achieved. Under these increased heat conditions, 0.01 to 0.02 seconds Complete conversion of heavy hydrocarbons occurs with shorter residence times.

慣用的方法と比べて本発明の方法の例は本発明の収率上の利点を示す。その実施 例においては、次の工程条件が保たれる： 特表昭５９−５０１９５３（５） ４ この実施例において報告されているデュオクラッキング収率のデーターは組合せ 分解工程におけるガス油の寄与のみである。エタン寄与率はエタンを混合物と同 じ工程条件下で分解させることによって得られた。このエタン寄与率を次に混合 物収率ηムら差引いて”デュオクラッキング工程条件下でのガス油寄与率のみが 得られた。Examples of the process of the invention compared to conventional methods demonstrate the yield advantages of the invention. Its implementation In the example, the following process conditions hold: Special table 1986-501953 (5) 4 The duocracking yield data reported in this example is a combination of Only the contribution of gas oil in the cracking process. The ethane contribution rate is the same as the ethane in the mixture. It was obtained by decomposition under the same process conditions. This ethane contribution is then mixed After subtracting the product yield η, only the gas oil contribution rate under duocracking process conditions is Obtained.

浄書（内容に変更なし） 手続補正書（方式） 特許庁長官　志　賀　学殿 千槃呟、＃１・”°弘９Ｉ７１カ、ｒシ＞Ｉｃｉ÷・ζ・丙オレフィン写■沫と 芽ご ３、補正をする者 事件との関係　出　願　人 住所 名特、７１−−”／　ｌ　７ント・り一ブＺヲー・エンジニアリング物コー７Ｆ ０し一一〕゛／ ４、代理人 ５、補正命令の日付　昭和１１年　２月　９　日（発送日）６、補正の対象 」−助Ａ７１９　先１；ｔｙ、ｔ　ニスうＩ：　ミ乙へ　〇人所疋４１ζ乙ｂｌ 補正の内容 補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の７第１項） 昭和５９年５月３０１囚 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １、特許出願の表示 ＰＣＴ／ＵＳ８３１０１５１２ ２、発明の名称 重質および軽質炭化水素流 と装置 ３、特許出願人 住所　アメリカ合衆国マサチー−セソツ州０２１０７．ボストン。Engraving (no changes to the content) Procedural amendment (formality) Commissioner of the Patent Office Gakudon Shiga Chiban Mutsu, #1・”°Hiroshi9I71Ka, rshi>Ici÷・ζ・Hei Olefin photo ■Drop Mego 3. Person who makes corrections Relationship to the incident: Applicant address Meitoku, 71--”/l 7th Reinforcement Zone Engineering Building 7th Floor 0shi11゛/ 4. Agent 5. Date of amendment order February 9, 1939 (shipment date) 6. Subject of amendment "-A719 First 1; ty, t Nisu I: To Mitsu 〇人所疋41ζotbl Contents of correction Submission of translation of written amendment (Article 184-7, Paragraph 1 of the Patent Act) May 1980 301st prisoner Mr. Kazuo Wakasugi, Commissioner of the Patent Office 1. Display of patent application PCT/US83101512 2. Name of the invention Heavy and light hydrocarbon streams and equipment 3. Patent applicant Address: Massachie-Sesotu, USA 02107. Boston.

サマー・ストリート　２４５ 名称　ストーン・アンド・ウェブスター・エンジニアリング・コーポレーション ４、代理人 住　所　東京都千代田区大手町二丁目２番１号５、補正書の提出年月日 昭和５９年２月１５日 ６、添附書類の目録 補正された請求の範囲 １、重質炭化水素供給原料を熱分解してオレフィンを生成する方法であって； （α）重質炭化水素供給油をスチームで以て重質炭化水素１ポンドあたり０．２ ポンドまたはそれより少ないスチームの比率において稀釈し； （ｂ）　スチーム稀釈剤とともに重質炭化水素の温度を部分的熱分解を行なわせ る温度へ上げ； （ｃ）　この重質炭化水素供給油より軽い軽質炭化水素供給油の流れをスチーム 稀釈剤と混合し：＜ｔｎ　軽質炭化水素供給油を完全に熱分解し：（ｅ）　５Ｌ 全分解した軽質炭化水素流出物を部分分解重質炭化水素の流れへ供給して複合流 を形成させ、該軽質炭化水素流が部分分解重質炭化水素のその後の分解用の熱を 供給しかつ稀釈剤として役立ち； 顧　この複合流をさらに分解し：そして、（ｇ）　重質および軽質の炭化水素か らなる分解された複合流力・らの流出物を急冷して反応を終らせる：ことから成 る方法。Summer Street 245 Name Stone & Webster Engineering Corporation 4. Agent Address: 2-2-1-5 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo, Date of submission of amendment February 15, 1980 6. List of attached documents Amended claims 1. A method for pyrolyzing a heavy hydrocarbon feedstock to produce olefins; (α) 0.2 per pound of heavy hydrocarbon by steaming heavy hydrocarbon feed oil diluted at a rate of 1 pound or less steam; (b) Together with a steam diluent, the temperature of heavy hydrocarbons is reduced to cause partial thermal decomposition. raise the temperature to (c) Steam the flow of light hydrocarbon feed oil, which is lighter than this heavy hydrocarbon feed oil. Mix with diluent: <tn Completely pyrolyze light hydrocarbon feed oil: (e) 5L Completely cracked light hydrocarbon effluent is fed to a partially cracked heavy hydrocarbon stream to form a composite stream. is formed and the light hydrocarbon stream provides heat for subsequent cracking of the partially cracked heavy hydrocarbons. supply and serve as a diluent; This composite stream is further decomposed: and (g) heavy and light hydrocarbons The reaction is terminated by quenching the effluent of the decomposed complex fluid force and . How to do it.

２、稀釈剤スチームを軽質炭化水素流へ軽質炭化水素１ボンドあたりスチーム０ ．３から０．６ポンドの比率で供給する、請求の範囲第１項に記載の方法。2. Diluent steam to light hydrocarbon stream 0 steam per bond of light hydrocarbon ．． The method of claim 1, wherein the method is fed at a rate of 3 to 0.6 lbs.

３、重質炭化水素がナフサ、ケロシン、常圧ガス油、真空ガス油および残油刀・ ら成る群から選ばれる物質である、請求の範囲第１項に記載の方法。3. Heavy hydrocarbons include naphtha, kerosene, normal pressure gas oil, vacuum gas oil, and residual oil. The method according to claim 1, wherein the material is selected from the group consisting of:

４、Ｗ＝１質炭化炭化水素タン、プロパン、プロピレン、ノルマルおよびイソ− ブタン、ラフィネートおよびナフサ、またはそれらの混合物刀為ら成る群から選 ばれる、請求の範囲第１項または第３項に記載の方法。4, W = monohydrocarbon tane, propane, propylene, normal and iso- selected from the group consisting of butane, raffinate and naphtha, or mixtures thereof; The method according to claim 1 or 3, wherein the method is disclosed in claim 1 or 3.

国際調査報告international search report

Claims (1)

【特許請求の範囲】 ■１重重質炭化水素供給油分解してオレフィンを生成させる方法であって； ａ）炭化水素１ポンドあたＤｏ、２ポンドより少ないスチームの比率で重質炭化 水素をスチームで稀釈し；ｂ）スチーム稀釈剤とともにこの重質炭化水素の温度 を部分的熱分解を行なわせる温度へ上げ：Ｃ）軽質炭化水素供給油の流をスチー ム稀釈剤と混合し； ｄ）　この軽質炭化水素供給油をその最高の許容できる転化率へと熱分解し； ｅ）完全に分解した軽質炭化水素流出物を部分分解炭化水素の流れへ送ってこの 部分分解炭化水素用稀釈剤として役立たせ； ｆ）重質炭化水素を所要の完了度までさらに分解し：そして、 ｇ）重質および軽質の炭化水素の複合流を急冷して反応を終了させる； ことがら成る、分解方法。 ２、軽質炭化水素１ポンドあたＪｏ、３から０．６ポンドのスチームの比率で稀 釈剤スチームを軽質炭化水素水素流へ供給する、請求の範囲第１ぞに記載の方法 。 ３、重質炭化水素はナフサ、ケロシン、常圧ガス油、真空ガス油および残油から 成る群から選ばれる物質である、請求の範囲＄１項に記載の方法。 ６ ４、軽質炭化水素がエタン、プロパン、プロピレン、ノルマルおよびイソ−ブタ ン、ラフィネートオよびナフサ、あるいはそれらの混合物から成る群から選ばれ る物質である、請求の範囲第１項第２項または第３項に記載の方法。 ５、軽質炭化水素を扁苛酷度短滞留時間の分解条件において分解する、請求の範 囲第１項に記載の方法。 ６、重質炭化水素を中苛酷度の分解条件において部分分解する、請求の範囲第１ 項に記載の方法。 ７、重質炭化水素を加熱分解炉の対流卒中で約１０００°Ｆの温度へ昇温し：軽 質炭化水素を同じ加熱分解炉対流帯の中で約１２００°Ｆへ加熱し；軽質炭化水 素を加熱分解炉の幅対帯の中で最高の可能転化率へと分解し；そしぞ、対流帯刀 ・ら完全分解軽質炭化水素と重質炭化水素とを共通配管へ供給してその中で重質 炭化水素をその後所望完了度まで分解する；請求の範囲第１項に記載の方法。 ８、重質炭化水素と軽質炭化水素とを同時に分解するだめの加熱分解炉であって ； α）対流部； ｂ）輻射部； Ｃ）重質炭化水素用の対流コイル； ｄ）軽質炭化水素用の対流コイル： ｅ）軽質炭化水素用対流コイルと直接連通する輻射卒中の輻射コイル； ｎ　重質炭化水素用対流コイルと直接連通する輻射帯１７ 中の輻射コイル； および、 ｇ）重質炭化水素対流コイル２よび軽質炭化水素対流コイルと連通ずる輻射コイ ルが終る輻射帯中の共通コイル； １Ｊ１ら成る、加熱分解炉。 ９、輻射帯の一部が断熱的環境を提供するよう絶縁されている、請求の範囲第８ 項に記載の炉。 １０、軽質炭化水素対流コイルと連通ずる輻射帯コイルが、軽質炭化水素の許容 できる転化をひきおこす所要熱量を提供するように配置された多管式配置から成 る、請求の範囲第９項に記載の炉。 ■１重質炭化水素対流コイルと連通する輻射帯コイＪしが単流式コイル配列であ って重質炭化水素の部分転化をひきおこす必要熱量を供給できるようになってい る、請求の範囲第９項またけ第１０項に記載の炉。 亡、輻射帯コイルがその中で終っている単流式共通コイルから成り、そのコイル が個別の熱量を添加することができるかあるいは持続して、重質炭化水素の所要 の転化完了度をもたら丁ことができるように配置されている、請求の範囲第９項 捷だは第１０項に記載の炉。 Ｂ、稀釈剤スチームが３６５°Ｆから１０００°Ｆの範囲の温度をもつ過熱スチ ームでおる、請求の範囲第２項に記載の方法。[Claims] ■ A method for producing olefins by cracking a heavy hydrocarbon feed oil; a) Heavy carbonization at a ratio of less than 2 pounds of steam per pound of hydrocarbon Do diluting the hydrogen with steam; b) the temperature of this heavy hydrocarbon with a steam diluent; C) raise the light hydrocarbon feed stream to a temperature that causes partial pyrolysis to occur; mixed with a diluent; d) pyrolyzing this light hydrocarbon feed oil to its highest acceptable conversion; e) sending the completely cracked light hydrocarbon effluent to a partially cracked hydrocarbon stream; Serves as a diluent for partially cracked hydrocarbons; f) further cracking the heavy hydrocarbons to the required degree of completion; and g) quenching the combined stream of heavy and light hydrocarbons to terminate the reaction; A disassembly method consisting of several things. 2. Jo, rare at a ratio of 3 to 0.6 pounds of steam per pound of light hydrocarbons A method according to claim 1 for supplying diluent steam to a light hydrocarbon stream. . 3. Heavy hydrocarbons are made from naphtha, kerosene, atmospheric gas oil, vacuum gas oil and residual oil. The method of claim $1, wherein the material is selected from the group consisting of: 6 4. Light hydrocarbons include ethane, propane, propylene, normal and iso-butane selected from the group consisting of 3. The method according to claim 1, 2 or 3, wherein the substance is 5. A claim that decomposes light hydrocarbons under decomposition conditions of low severity and short residence time. The method described in box 1. 6. Partial decomposition of heavy hydrocarbons under moderately severe decomposition conditions, Claim 1 The method described in section. 7. Raise the temperature of heavy hydrocarbons to a temperature of about 1000°F in a convection stroke in a pyrolysis furnace: light Light hydrocarbons are heated to approximately 1200°F in the same pyrolysis furnace convection zone; decompose the element to the highest possible conversion rate within the width of the thermal decomposition furnace; - Completely decomposed light hydrocarbons and heavy hydrocarbons are supplied to a common pipe, in which heavy hydrocarbons are completely decomposed. A method according to claim 1 wherein the hydrocarbons are then cracked to the desired degree of completion. 8. A thermal decomposition furnace for simultaneously decomposing heavy hydrocarbons and light hydrocarbons, ; α) Convection part; b) radiant part; C) Convection coil for heavy hydrocarbons; d) Convection coil for light hydrocarbons: e) radiant coil of radiant stroke in direct communication with convection coil for light hydrocarbons; n Radiation zone 17 that directly communicates with the convection coil for heavy hydrocarbons Radiant coil inside; and, g) A radiant coil communicating with the heavy hydrocarbon convection coil 2 and the light hydrocarbon convection coil. a common coil in the radiation band where the loop ends; A thermal decomposition furnace consisting of 1J1. 9. A portion of the radiation band is insulated to provide an adiabatic environment. Furnace described in Section. 10. The radiation band coil that communicates with the light hydrocarbon convection coil allows light hydrocarbons to be It consists of a shell-and-tube arrangement arranged to provide the required amount of heat to bring about the desired conversion. 9. The furnace according to claim 9. ■The radiation band coil J that communicates with the heavy hydrocarbon convection coil is a single-current coil arrangement. is capable of supplying the necessary amount of heat to cause partial conversion of heavy hydrocarbons. The furnace according to claim 9 and claim 10. It consists of a single-current common coil in which a radiation band coil terminates, and that coil can add discrete or sustained amounts of heat to meet heavy hydrocarbon requirements. Claim 9 is arranged so as to bring about a complete degree of conversion. Kashida is the furnace described in paragraph 10. B. A superheated steam where the diluent steam has a temperature in the range of 365°F to 1000°F. 2. The method according to claim 2, wherein