KR20150040299A - 분해로에서의 열적 증기 분해에 의한 올레핀 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 적어도 에틸렌 및 프로필렌을 포함하는 적어도 하나의 올레핀-함유 생성물 스트림으로 탄화수소 원료를 열적 증기분해에 의해 전환하기 위한 공정에 관한 것으로, 적어도 하나의 제 1 분해로(1) 안에서 제 1 탄화수소 원료의 적어도 부분적인 전환 및 적어도 하나의 제 2 분해로(2) 안에서 제 2 탄화수소 원료의 적어도 부분적인 전환에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 제 2 탄화수소 원료는 0.7에서 1.6kg/kg의 프로필렌 대 에틸렌의 비율로 이어지는 분해 조건을 갖는 제 2 분해로(2)에서 전환되고, 제 1 탄화수소 원료는 분해로 출구에서 0.25 내지 0.85kg/kg의 프로필렌 대 에틸렌의 비율로 이어지는 분해 조건을 갖는 제 1 분해로(1)에서 전환되고, 제 2 탄화수소 원료에 대한 프로필렌 대 에틸렌의 비율에 대한 값은 제 1 탄화수소 원료에 대한 프로필렌 대 에틸렌의 비율에 대한 값보다 크다.
Description
본 발명은 적어도 하나의 제 1 분해로 안에 있는 제 1 탄화수소 원료 및 적어도 하나의 제 2 분해로 안에 있는 제 2 탄화수소 원료의 적어도 부분적인 전환과 함께, 적어도 에틸렌 및 프로필렌을 포함하는 적어도 하나의 올레핀 함유 생성물 스트림으로 탄화수소 원료를 열적 증기분해에 의해 전환하기 위한 공정에 관한 것이다.
열적 증기분해는 오랫동안 구축되어온 석유화학 공정이다. 열적 증기분해의 표준 타겟 화합물은 에틸렌(에텐도 마찬가지)으로, 다수의 화학적 합성을 위한 중요한 출발 화합물이다.
열적 증기분해를 위해 사용되는 원료는 에탄, 프로판 또는 부탄 및 대응하는 혼합물과 같은 가스 및 예를 들어 나프타, 및 탄화수소 혼합물과 같은 액체 탄화수소 중 하나일 수 있다.
열적 증기분해에 사용되는 특정 장치 및 반응조건에 대해, 및 정유 기술을 진행하는 반응 및 정유 기술의 상세에 대한 기준이, Zimmermann, H. and Walzl, R.: Ethylene, in: Ullmann? Encyclopedia of Industrial Chemistry. 6th ed. Weinheim: Wiley-VCH, 2005, 및 Irion, W.W. and Neuwirth, O.S.: Oil Refining, in: Ullmann? Encyclopedia of Industrial Chemistry. 6th ed. Weinheim: Wiley-VCH 2005와 같은 기준 작업에서 대응하는 규정으로 만들어진다. 예를 들어, US3714282A 및 US6743961B1에서 올레핀 준비 공정이 개시되는데, 열 분해를 위해 로 안으로 전달되기 전에 보통의 분해 공정에서 중유가 사전가열되는 올레핀 준비 공정을 포함한다.
또한, US2004/209964에 대한 언급도 이뤄지는데, 15 및 30 사이의 탄소 수를 갖고 Fisher-Tropsch 합성에 의해 생성되고 분류된 것은 경화된 다음 온순 조건(mild condition)하에서 열적으로 분해된다.
열적 증기분해를 위해, 분해로(cracking furnace)가 사용된다. 분해로는, 구성된 생성물 혼합물의 가공을 위한 다운스트림 디바이스 및 냉각 유닛(quench unit)과 함께, 올레핀 생산을 위한 해당 대형 플랜트 안에 통합되는데, 이 명세서의 문구에서 "증기분해기(steamcracker)"라고 불린다.
열적 증기분해에서 중요한 파라미터는 일명 분해도(cracking severity)로서, 분해 조건을 판단한다. 분해 조건은 특히 온도 및 잔류 시간 및 탄화수소와 증기의 부분 압력에 의해 영향을 받는다. 원료로서 사용되는 탄화수소 혼합물의 조성 및 사용된 분해로의 설계는 분해 조건에 영향을 준다. 이 인자들의 상호 영향 때문에, 분해 조건은 분해 가스 안의 프로필렌(프로펜으로도 불리는) 대 에틸렌 비를 통해 보통 규정된다.
원료 혼합물 및 분해 조건에 따라, 열적 증기분해는 통상적인 목표 화합물인 에틸렌뿐만 아니라 몇 배의 상당한 양을 때로는 생기게 하는데, 대응하는 생성물 스트림으로부터 분리될 수 있다. 이들은 낮은 예를 들어 프로필렌 및 부텐과 같은 알켄(alkene), 및 예를 들어 부타디엔과 같은 디엔(diene) 및 예를 들어 벤젠, 톨루엔 및 크실렌과 같은 방향족화합물을 포함한다. 이들은 비교적 높은 경제적 가치의 것이고, 따라서 "고가 제품"으로 제조하는 것이 바람직하다,
본 발명이 다루는 문제점은 따라서 열적 증기분해에 의해 탄화수소로부터 올레핀-함유 생성물 혼합물을 획득하는 수단을 개선하는 것에 관한 것이다.
이 배경기술에 대해, 본 발명은 독립 청구항의 특징을 갖는 적어도 하나의 제 1 분해로안의 제 1 탄화수소 원료 및 적어도 하나의 제 2 분해로안의 제 2 탄화수소 원료의 적어도 부분적 전환과 함께, 적어도 하나의 에틸렌 및 프로필렌을 포함하는 적어도 하나의 올레핀 함유 생성물 스트림에 열적 증기분해에 의해 탄화수소 원료를 전환하기 위한 공정을 제시한다. 바람직한 구성은 종속 청구항 및 하기의 설명의 대상이다.
본 발명에 따르면, 제 2 탄화수소 원료는 프로필렌 대 에틸렌의 비율을 0.7 내지 1.6kg/kg로 이어지는 하는 분해 조건으로 제 2 분해로안에서 전환되고, 제 1 탄화수소 원료는 분해로 배출구에서 프로필렌 대 에틸렌의 비율을 0.25 내지 0.85kg/kg로 이어지는 분해 조건으로 제 1 분해로 안에서 전환되는데, 제 2 탄화수소 원료에 대한 프로필렌 대 에틸렌의 비율에 대한 값은 제 1 탄화수소 원료에 대한 프로필렌 대 에틸렌의 비율에 대한 값보다 크다.
도1은 공지된 올레핀 생산 방법의 개략도이다.
도2는 특히 유리한 구성에서 본 발명에 따르는 공정의 필수 단계의 개략도이다.
도3 및 도4는 본 발명의 특히 유리한 구성의 필수 단계의 다른 개략적인 형태를 나타내고, 도면에서 대응하는 요소는 동일한 참조 번호를 갖는다.
도2는 특히 유리한 구성에서 본 발명에 따르는 공정의 필수 단계의 개략도이다.
도3 및 도4는 본 발명의 특히 유리한 구성의 필수 단계의 다른 개략적인 형태를 나타내고, 도면에서 대응하는 요소는 동일한 참조 번호를 갖는다.
본 발명의 문맥에서, 제 1 및 제 2 탄화수소 원료는 각각 제 1 및 제 2 분해로 안으로 전달되는 모든 탄화수소를 말한다. 따라서, 제 1 탄화수소 원료는 제 1 분해로에서 적어도 부분적으로 전환되고, 제 2 탄화수소 원료는 제 2 분해로안에서 전환되는데, 각각은 청구항 1에서 특정된 분해 조건하에 있다. 제 2 분해로안에 존재하는 것 같은 분해 조건 및 프로필렌 대 에틸렌의 대응하는 비율로 청구항 1에 특정된 것 같은 분해 조건은 이하 온순 분해 조건이라고 불리는 반면, 제 1 분해로 안에 존재하는 것 같은 분해 조건 및 프로필렌 대 에틸렌의 비율에 의해 청구항 1에서 특정된 것과 마찬가지인 분해 조건은 이하 보통 분해 조건이라고 불린다. 보통 분해 조건은 열적 증기분해에서 전형적으로 사용되는 것과 같은 분해 조건이다.
분해로는 본 발명의 맥락에서 분해 조건이 규정되는 분해 유닛을 의미하는 것으로 이해된다. 둘 또는 그 이상의 분해로로의 세분이 하나의 전체 로에 생기는 것이 가능하다. 이 경우, 기준은 종종 로 셀(furnace cell)로 이루어진다. 전체 로의 부분을 구성하는 다수의 로 셀은 일반적으로 독립 복사영역 및 공통 대류 영역, 및 공통 연기 배출구를 갖는다. 이 경우, 각각의 로 셀은 그 자신의 분해 조건에 의해 작동될 수 있다. 각각의 로 셀은 따라서 분해 유닛이고 따라서 분해로라고 불린다. 이 경우, 전체 로는 다수의 분해 유닛을 갖는데, 또는 다른 말로, 전체 로는 다수의 분해로를 갖는다. 오직 하나의 로 셀이 존재하는 경우, 이것은 분해 유닛이고 따라서 분해로이다. 분해로들은 그룹을 구성하도록 결합될 수 있는데, 예를 들어, 동일한 원료가 공급된다. 하나의 로 그룹 내의 분해 조건은 일반적으로 동일하거나 유사하다.
온순 분해 조건하에서, 예를 들어 나프타와 같은 전형적인 조성물의 탄화수소의 열적 분해는 매우 많은 양의 열분해 가솔린을 발생시키는데, 많은 양 때문에 다루기가 매우 어렵다. 이것은 온순 분해 조건하의 분해로안에서 원료의 상대적으로 낮은 전환의 결과이다. 그러나, 전형적으로 사용되는 것과 같은 보통 분해 조건하의 분해의 경우보다 온순 조건하의 분해의 경우에 더욱 큰 프로필렌 대 에틸렌의 비율이 존재하기 때문에 온순 분해 조건이 바람직하다.
본 발명에 따르는 공정은 원료 및 분해 조건이 서로 부합되기 때문에, 온순 분해 조건하에서 제 2 분해로가 작동하게 할 수 있다. 원료 및 분해 조건의 부합을 통해서만 이전 단락에 기재된 단점을 회피하는 것이 가능하다. 이 단점들 및 표시된 해법은 본 발명의 문맥에서 확인된다.
본 발명에 따르는 공정은 따라서 본 발명에 따르는 공정이 사용되지 않는 통상적인 플랜트보다 순수 원료에 관련되어 더 많은 프로필렌이 구성되는 방식으로 증기분해 플랜트를 작동시킬 수 있도록 한다.
제 2 분해로안의 분해 조건에 대해 선택된 프로필렌 대 에틸렌의 비율이 높을수록, 더 많은 프로필렌이 순수 원료에 대해 구성된다. 그러나 더 높은 프로필렌 대 에틸렌의 비율은 더욱 낮은 원료 전환과 연관되고, 따라서 더 높은 기술적 및 경제적 한계의 영향을 받는다. 청구항에서 특정된 범위내에서, 한편으로는 창의적인 장점이 달성되고, 다른 한편으로는 증기분해기가 산업적 환경에서 제어가능하고 경제적으로 지속가능한 방식으로 작동될 수 있다.
제 1 분해로 안의 분해 조건에 대해 특정된 범위 내에서, 산업적으로 그리고 경제적으로 유리한 증기분해가 가능한데, 초기 생성물의 값으로서 에틸렌과 프로필렌을 구성한다.
유리하게는, 제 2 탄화수소 원료는 분해로 출구에서 0.8 내지 1.4kg/kg, 더욱 바람직하게는 0.85 내지 1.2kg/kg의 프로필렌 대 에틸렌의 비율로 이어지는 분해조건을 갖는 제 2 분해로 안에서 전환된다.
유리하게는, 제 1 탄화수소 원료는 분해로 출구에서 0.3 내지 0.75kg/kg, 더욱 바람직하게는 0.4 내지 0.65kg/kg의 프로필렌 대 에틸렌의 비율로 이어지는 분해 조건을 갖는 제 1 분해로 안에서 전환된다.
더 구체적으로, 특정 정도로 달성될 본 발명의 장점을 위해, 제 1 및 제 2 탄화수소에 대한 프로필렌 대 에틸렌의 비율에 대한 값은 적어도 0.1kg/kg만큼, 바람직하게는 적어도 0.15kg/kg 만큼, 더욱 바람직하게는 0.2kg/kg 만큼 차이가 난다.
유리하게는, 제 2 탄화수소 원료는 5의 탄소 수를 갖는 탄화수소를 주로 포함한다. 이러한 탄화수소 원료는 온순 조건하의 분해을 위해 특히 적합하다. 이것은 제 2 탄화수소 원료가 5 또는/및 4의 탄소 수를 갖는 탄화수소 대부분으로 구성되는 경우 아주 특별한 정도까지 사실이다.
"주로(predominantly)"라는 단어는 원료 또는 분류물이 특정한 탄소 수를 갖는 탄화수소 단독으로 구성되지는 않지만, 다른 탄소 수 및 다른 불순물을 갖는 탄화수소는 특정 탄소 수의 탄화수소와 함께 제공될 수도 있다는 것을 명확하게 하기 위해 본 명세서의 문맥에 사용된다. 생성물 스트림 및/또는 분류물의 분리 및 처리는 생성물 스트림 또는 분류물 안에 구성요소의 잔사유(residues)를 항상 남긴다. 다른 불순물도 잔존해서, 가공된 생성물 스트림 또는 분류물 스트림은 항상 잔사유를 내포한다. 분리 및 가공과 관련된 비용 및 불편함은 극도로 높은 정도의 순도가 달성되도록 하기 때문에, 경제적인 요인은 어떤 비율의 잔사유가 예를 들어, 재순환하기 위해 회수된 스트림에 존재할지를 결정한다. 이 비율의 정도는 경제적인 고려에 따라 가중되어야 한다. 원치않는 탄화수소 및 다른 불순물의 비율에 대한 대략적인 목표 값(guide value)은 일반적으로 30 내지 40 퍼센트 이상이 아니고 생성물 스트림 및/또는 분류물에 존재할 수 있다. 일반적으로, 중량당 15 퍼센트 또는 그 미만의 최대값이 실제로 획득된다. 재순환된 분류물에 대해, 따라서, 원하는 탄화수소를 중량당 적어도 60퍼센트에서, 바람직하게는 중량당 80퍼센트 및 추가로 바람직하게는 중량당 적어도 90 퍼센트 및 더욱 바람직하게는 중량당 95 퍼센트 및 가장 바람직하게는 중량당 98 퍼센트를 함유하는 경우이다. 이것은 순수 원료, 순수 원료 분별증류로부터 얻어지는 원료 및 재순환된 성분으로부터의 원료에 적용된다.
본 발명의 특히 유리한 구성에서, 제 2 분해로에는 생성물 스트림으로부터 얻어지고 5 보다 크지 않은 탄소 수를 갖는 탄화수소를 주로 포함하는 하나 이상의 재순환된 분류물이 공급된다. 제 2 탄화수소 원료는 따라서 재순환된 분류물을 포함한다. 이러한 분류물의 재순환은 제 2 분해로에 대한 적합한 원료의 양을 증가시키거나, 이러한 분류물은 제 2 분해로에 대한 적합한 제 2 탄화수소 원료를 조성한다. 4의 탄소 수를 갖는 탄화수소를 포함하는 분류물 및 5의 탄소 수를 갖는 분류물은 증기분해기안에서 생성물 스트림의 가공으로 얻어지고, 이들은 가치있는 생성물의 분리 후에, 직접 또는 추가 처리 단계 이후에 재순환될 수 있다.
그 밖에, 생성물 스트림으로부터 분리되고 재순환되고, 적어도 6의 탄소 수를 갖는 탄화수소를 주로 포함하는 적어도 하나의 분류물이 제 1 분해로에 공급되는 것이 유리하다.
특히 유리하게는, 적어도 하나의 제 1 및 적어도 하나의 제 2 신선 원료 분류물로 분별증류되는 신선한 원료가 사용되고, 제 1 신선 원료 분류물은 제 1 분해로안으로 적어도 부분적으로 전달되고 제 2 신선 원료 분류물은 제 2 분해로안으로 적어도 부분적으로 전달된다. 신선원료의 분별정류는 특히 제 1 분해로에 대해, 본 발명의 장점을 눈에 띄는 방식으로 달성할 수 있는 원료가 사용될 수 있는 효과를 얻을 수 있도록 한다. 이들 제 1 및 제 2 신선 원료 분별증류는 상이한 조성성분을 갖는다. 따라서 신선 원료의 분할은 분별증류이고, 두 개의 양으로의 단순한 분리가 아님을 강조한다. 분별증류에서, 분리는 상이한 조성성분에 따라 달성된다. 분별증류 후에, 신선 원료의 일부 성분은 따라서 제 1 신선 원료 분류물에 주로 존재하고, 신선 원료의 다른 성분은 제 2 신선 원료 분류물에 주로 존재한다.
본 발명의 또 다른 유리한 구조에서, 제 2 분해로에는 5의 최대 탄소 수를 갖는 탄화수소로 주로 구성되는 순수원료가 제공된다. 이러한 순수 원료는 예를 들어, 정유공장 또는 천연 가스 생산시 얻어질 수 있다. 그 특성 때문에, 온순 분해 조건하의 제 2 분해로의 매우 우수한 적합한 원료이다.
전술된 원료(재순환 분류물, 5의 최대 탄소수를 갖는 탄화수소로 조성된 순수 원료 및 순수 원료 분류물)는 이들 전부가 온순 분해에 특히 적합하기 때문에 제 2 분해로에 대한 원료로서 적합하다는 점이 다시 한번 강조되어야 한다. 본 발명의 장점을 얻기 위해, 여기에 제안된 원료는 제 2 분해로 안으로 개별적으로 또는 하나의 혼합물로서 전달될 수 있다. 사용되는 제 2 탄화수소 원료는 따라서 하나 이상의 재순환 분류물 또는 하나의 순수 원료 분류물 또는 5의 최대 탄소수를 갖는 탄화수소로 조성된 다른 원료일 수 있다. 재순환 분류물(들) 및 순수 원료 분류물 또는 5의 최대 탄소수를 갖는 탄화수소로 조성된 다른 원료 및 재순환 분류물(들) 또는 5의 최대 탄소수를 갖는 탄화수소로 조성된 다른 원료 및 순수 원료 분류물 또는 모든 가능한 원료의 혼합물을 제 2 탄화수소 원료로서 사용할 수 있다.
처음에 설명한 바와 같이, 열적 증기분해 작동시 프로필렌 대 에틸렌의 비율은 다수의 상이한 영향 인자로부터 야기되는데, 그 중에서 분해로 출구 온도, 즉 사용되는 반응기 코일로부터 벗어나는 생성물 스트림의 온도는 중요한 역할을 한다. 제 2 분해로에서의 전환을 위한 분해로 출구 온도는 유리하게는 680℃에서 820℃사이이고, 바람직하게는 700℃에서 800℃ 사이이고 바람직하게는 710℃에서 780℃이고 더욱 바람직하게는 720℃에서 760℃인 반면, 제 1 분해로에서의 전환을 위한 분해로 출구 온도는 유리하게는 800℃에서 1000℃사이이고, 바람직하게는 820℃에서 950℃ 사이이고 더욱 바람직하게는 840℃에서 900℃사이이다. 제 1 분해로의 분해로 출구 온도는 제 2 분해로보다 항상 높다.
제 1 분해로에서의 전환을 위한 분해로 출구 온도는 제 2 분해로에서의 전환을 위한 분해로 출구 온도보다 바람직하게는 적어도 10℃크고, 더욱 바람직하게는 적어도 15℃ 크고, 가장 바람직하게는 적어도 20℃ 크다.
제 2 분해로에서, 제 1 분해로보다 낮은 증기 희석이 또한 사용될 수 있다. 이것은 필요한 희석 증기의 양을 감소시키고 에너지를 절약한다. 그러나, 제 2 분해로의 낮은 증기 희석은 본 발명의 중요한 장점아 드러나도록 하는데 불필요하다. 유리하게는, 제 2 분해로에서는 탄화수소 kg 당 0.15 내지 0.8kg의 스팀이 원료에 사용되는 반면, 제 1 분해로에서는 탄화수소 kg 당 0.3 내지 1.5kg의 스팀이 원료에 사용된다.
기체 원료에 대한 분해로의 열적 증기분해 수단에 의해 생성물 스트림에 존재하는 2 내지 3의 탄소 수를 갖는 특히 포화된 탄화수소로 전환하는 것이 유리하게 가능하다. 이를 위해, 포화 기체 탄화수소가 생성물 스트림으로부터 얻어지고, 기체 원료에 대한 분해로안으로 재순환되고 그 안에서 전환된다.
제 1 탄화수소 원료로 사용되는 순수 원료 또는/및 순수 원료 분별증류를 위해 사용되는 순수 원료는 에탄, 프로판 또는 부탄, 및 대응하는 혼합물 및 응축물과 같은 기체 또는 기체 분류물, 또는 액체 탄화수소 및 탄화수소 혼합물 중 하나 일 수 있다. 이 가스 혼합물 및 응축물은 특히 천연 기체 응축물(천연 가스액, NGL)이라고 불리는 것을 포함한다. 액체 탄화수소 혼합물 및 탄화수소 혼합물은 예를 들어 원유의 가솔린 분류물라고 불리는 것으로부터 비롯된다. 이러한 원유 가솔린 또는 나프타(NT) 및 등유는 바람직하게는 35℃에서 210℃ 사이의 끓는 점을 갖는 포화 화합물의 혼합물이다. 그러나, 본 발명은 중간 유출유, 상압 잔존물 및/또는 원유 처리로부터 얻어지는 혼합물을 사용하는 경우에도 유리하다. 중간 유출유는 가벼운 가열 및 디젤유 및 무거운 가열유의 생산을 위한 출발 물질로서 사용될 수 있는 경유 및 중유라고 불리는 것을 포함한다. 제공되는 화합물은 180에서 360℃의 끓는 점을 갖는다. 이것을 바람직하게는 주로 열적 증기분해 동작시 전환될 수 있는 포화 화합물이다.
게다가, 공지된 증류 분리 공정 및 대응하는 잔존물에 의해 얻어지는 분류물을 사용하는 것도 가능하지만, 예를 들어 수소화(수소 처리) 또는 수소분해에 의해 그로부터 얻어지는 분류물을 사용하는 것도 가능하다, 그 예는 경유, 중유 및 감압 경유(상압 가스 오일(AGO), 감압경유(VGO)), 및 혼합물 및/또는 언급된 수소화 공정에 의해 처리된 잔존물(수소처리된 감압경유(HVGO), 수소분해기 잔존물(HCR), 또는 미전환유(UCO))이다.
제 1 탄화수소 원료로서 매우 특별하게 유리한 순수 원료는 액체 탄화수소이다. 더욱 구체적으로는, 사용되는 순수 원료는 천연 가스 응축물 및/또는 원유 분류물 및/또는 그로부터 유도된 혼합물이다.
유리하게는, 본 발명은 따라서 제 1 탄화수소 원료를 위한 순수 원료인 제 1 탄화수소 원료처럼 최대 600℃까지의 끓는 범위를 갖는 탄화수소 혼합물의 사용을 포함한다.
예를 들어, 본 발명은, 그러나, 상대적인 특성, 예를 들어 생물학적 또는/및 합성 탄화수소를 갖는 임의의 소정의 순수 원료와 함께 유리하게 사용될 수 있다.
본 발명의 문맥에서, 제 1 및 제 2 탄화수소 원료는 각각 제 1 및 제 2 분해로 안으로 전달되는 모든 탄화수소를 말한다. 따라서, 제 1 탄화수소 원료는 제 1 분해로에서 적어도 부분적으로 전환되고, 제 2 탄화수소 원료는 제 2 분해로안에서 전환되는데, 각각은 청구항 1에서 특정된 분해 조건하에 있다. 제 2 분해로안에 존재하는 것 같은 분해 조건 및 프로필렌 대 에틸렌의 대응하는 비율로 청구항 1에 특정된 것 같은 분해 조건은 이하 온순 분해 조건이라고 불리는 반면, 제 1 분해로 안에 존재하는 것 같은 분해 조건 및 프로필렌 대 에틸렌의 비율에 의해 청구항 1에서 특정된 것과 마찬가지인 분해 조건은 이하 보통 분해 조건이라고 불린다. 보통 분해 조건은 열적 증기분해에서 전형적으로 사용되는 것과 같은 분해 조건이다.
분해로는 본 발명의 맥락에서 분해 조건이 규정되는 분해 유닛을 의미하는 것으로 이해된다. 둘 또는 그 이상의 분해로로의 세분이 하나의 전체 로에 생기는 것이 가능하다. 이 경우, 기준은 종종 로 셀(furnace cell)로 이루어진다. 전체 로의 부분을 구성하는 다수의 로 셀은 일반적으로 독립 복사영역 및 공통 대류 영역, 및 공통 연기 배출구를 갖는다. 이 경우, 각각의 로 셀은 그 자신의 분해 조건에 의해 작동될 수 있다. 각각의 로 셀은 따라서 분해 유닛이고 따라서 분해로라고 불린다. 이 경우, 전체 로는 다수의 분해 유닛을 갖는데, 또는 다른 말로, 전체 로는 다수의 분해로를 갖는다. 오직 하나의 로 셀이 존재하는 경우, 이것은 분해 유닛이고 따라서 분해로이다. 분해로들은 그룹을 구성하도록 결합될 수 있는데, 예를 들어, 동일한 원료가 공급된다. 하나의 로 그룹 내의 분해 조건은 일반적으로 동일하거나 유사하다.
온순 분해 조건하에서, 예를 들어 나프타와 같은 전형적인 조성물의 탄화수소의 열적 분해는 매우 많은 양의 열분해 가솔린을 발생시키는데, 많은 양 때문에 다루기가 매우 어렵다. 이것은 온순 분해 조건하의 분해로안에서 원료의 상대적으로 낮은 전환의 결과이다. 그러나, 전형적으로 사용되는 것과 같은 보통 분해 조건하의 분해의 경우보다 온순 조건하의 분해의 경우에 더욱 큰 프로필렌 대 에틸렌의 비율이 존재하기 때문에 온순 분해 조건이 바람직하다.
본 발명에 따르는 공정은 원료 및 분해 조건이 서로 부합되기 때문에, 온순 분해 조건하에서 제 2 분해 로가 작동하게 할 수 있다. 원료 및 분해 조건의 부합을 통해서만 이전 단락에 기재된 단점을 회피하는 것이 가능하다. 이 단점들 및 표시된 해법은 본 발명의 문맥에서 확인된다.
본 발명에 따르는 공정은 따라서 본 발명에 따르는 공정이 사용되지 않는 통상적인 플랜트보다 순수 원료에 관련되어 더 많은 프로필렌이 구성되는 방식으로 증기분해 플랜트를 작동시킬 수 있도록 한다.
제 2 분해로안의 분해 조건에 대해 선택된 프로필렌 대 에틸렌의 비율이 높을수록, 더 많은 프로필렌이 순수 원료에 대해 구성된다. 그러나 더 높은 프로필렌 대 에틸렌의 비율은 더욱 낮은 원료 전환과 연관되고, 따라서 더 높은 기술적 및 경제적 한계의 영향을 받는다. 청구항에서 특정된 범위내에서, 한편으로는 창의적인 장점이 달성되고, 다른 한편으로는 증기분해기가 산업적 환경에서 제어가능하고 경제적으로 지속가능한 방식으로 작동될 수 있다.
제 1 분해로 안의 분해 조건에 대해 특정된 범위 내에서, 산업적으로 그리고 경제적으로 유리한 증기분해가 가능한데, 초기 생성물의 값으로서 에틸렌과 프로필렌을 구성한다.
유리하게는, 제 2 탄화수소 원료는 분해로 출구에서 0.8 내지 1.4kg/kg, 더욱 바람직하게는 0.85 내지 1.2kg/kg의 프로필렌 대 에틸렌의 비율로 이어지는 분해조건을 갖는 제 2 분해로 안에서 전환된다.
유리하게는, 제 1 탄화수소 원료는 분해로 출구에서 0.3 내지 0.75kg/kg, 더욱 바람직하게는 0.4 내지 0.65kg/kg의 프로필렌 대 에틸렌의 비율로 이어지는 분해 조건을 갖는 제 1 분해로 안에서 전환된다.
더 구체적으로, 특정 정도로 달성될 본 발명의 장점을 위해, 제 1 및 제 2 탄화수소에 대한 프로필렌 대 에틸렌의 비율에 대한 값은 적어도 0.1kg/kg만큼, 바람직하게는 적어도 0.15kg/kg 만큼, 더욱 바람직하게는 0.2kg/kg 만큼 차이가 난다.
유리하게는, 제 2 탄화수소 원료는 5의 탄소 수를 갖는 탄화수소를 주로 포함한다. 이러한 탄화수소 원료는 온순 조건하의 분해을 위해 특히 적합하다. 이것은 제 2 탄화수소 원료가 5 또는/및 4의 탄소 수를 갖는 탄화수소 대부분으로 구성되는 경우 아주 특별한 정도까지 사실이다.
"주로(predominantly)"라는 단어는 원료 또는 분류물이 특정한 탄소 수를 갖는 탄화수소 단독으로 구성되지는 않지만, 다른 탄소 수 및 다른 불순물을 갖는 탄화수소는 특정 탄소 수의 탄화수소와 함께 제공될 수도 있다는 것을 명확하게 하기 위해 본 명세서의 문맥에 사용된다. 생성물 스트림 및/또는 분류물의 분리 및 처리는 생성물 스트림 또는 분류물 안에 구성요소의 잔사유(residues)를 항상 남긴다. 다른 불순물도 잔존해서, 가공된 생성물 스트림 또는 분류물 스트림은 항상 잔사유를 내포한다. 분리 및 가공과 관련된 비용 및 불편함은 극도로 높은 정도의 순도가 달성되도록 하기 때문에, 경제적인 요인은 어떤 비율의 잔사유가 예를 들어, 재순환하기 위해 회수된 스트림에 존재할지를 결정한다. 이 비율의 정도는 경제적인 고려에 따라 가중되어야 한다. 원치않는 탄화수소 및 다른 불순물의 비율에 대한 대략적인 목표 값(guide value)은 일반적으로 30 내지 40 퍼센트 이상이 아니고 생성물 스트림 및/또는 분류물에 존재할 수 있다. 일반적으로, 중량당 15 퍼센트 또는 그 미만의 최대값이 실제로 획득된다. 재순환된 분류물에 대해, 따라서, 원하는 탄화수소를 중량당 적어도 60퍼센트에서, 바람직하게는 중량당 80퍼센트 및 추가로 바람직하게는 중량당 적어도 90 퍼센트 및 더욱 바람직하게는 중량당 95 퍼센트 및 가장 바람직하게는 중량당 98 퍼센트를 함유하는 경우이다. 이것은 순수 원료, 순수 원료 분별증류로부터 얻어지는 원료 및 재순환된 성분으로부터의 원료에 적용된다.
본 발명의 특히 유리한 구성에서, 제 2 분해로에는 생성물 스트림으로부터 얻어지고 5 보다 크지 않은 탄소 수를 갖는 탄화수소를 주로 포함하는 하나 이상의 재순환된 분류물이 공급된다. 제 2 탄화수소 원료는 따라서 재순환된 분류물을 포함한다. 이러한 분류물의 재순환은 제 2 분해로에 대한 적합한 원료의 양을 증가시키거나, 이러한 분류물은 제 2 분해로에 대한 적합한 제 2 탄화수소 원료를 조성한다. 4의 탄소 수를 갖는 탄화수소를 포함하는 분류물 및 5의 탄소 수를 갖는 분류물은 증기분해기안에서 생성물 스트림의 가공으로 얻어지고, 이들은 가치있는 생성물의 분리 후에, 직접 또는 추가 처리 단계 이후에 재순환될 수 있다.
그 밖에, 생성물 스트림으로부터 분리되고 재순환되고, 적어도 6의 탄소 수를 갖는 탄화수소를 주로 포함하는 적어도 하나의 분류물이 제 1 분해로에 공급되는 것이 유리하다.
특히 유리하게는, 적어도 하나의 제 1 및 적어도 하나의 제 2 신선 원료 분류물로 분별증류되는 신선한 원료가 사용되고, 제 1 신선 원료 분류물은 제 1 분해로안으로 적어도 부분적으로 전달되고 제 2 신선 원료 분류물은 제 2 분해로안으로 적어도 부분적으로 전달된다. 신선원료의 분별정류는 특히 제 1 분해로에 대해, 본 발명의 장점을 눈에 띄는 방식으로 달성할 수 있는 원료가 사용될 수 있는 효과를 얻을 수 있도록 한다. 이들 제 1 및 제 2 신선 원료 분별증류는 상이한 조성성분을 갖는다. 따라서 신선 원료의 분할은 분별증류이고, 두 개의 양으로의 단순한 분리가 아님을 강조한다. 분별증류에서, 분리는 상이한 조성성분에 따라 달성된다. 분별증류 후에, 신선 원료의 일부 성분은 따라서 제 1 신선 원료 분류물에 주로 존재하고, 신선 원료의 다른 성분은 제 2 신선 원료 분류물에 주로 존재한다.
본 발명의 또 다른 유리한 구조에서, 제 2 분해로에는 5의 최대 탄소 수를 갖는 탄화수소로 주로 구성되는 순수원료가 제공된다. 이러한 순수 원료는 예를 들어, 정유공장 또는 천연 가스 생산시 얻어질 수 있다. 그 특성 때문에, 온순 분해 조건하의 제 2 분해로의 매우 우수한 적합한 원료이다.
전술된 원료(재순환 분류물, 5의 최대 탄소수를 갖는 탄화수소로 조성된 순수 원료 및 순수 원료 분류물)는 이들 전부가 온순 분해에 특히 적합하기 때문에 제 2 분해로에 대한 원료로서 적합하다는 점이 다시 한번 강조되어야 한다. 본 발명의 장점을 얻기 위해, 여기에 제안된 원료는 제 2 분해로 안으로 개별적으로 또는 하나의 혼합물로서 전달될 수 있다. 사용되는 제 2 탄화수소 원료는 따라서 하나 이상의 재순환 분류물 또는 하나의 순수 원료 분류물 또는 5의 최대 탄소수를 갖는 탄화수소로 조성된 다른 원료일 수 있다. 재순환 분류물(들) 및 순수 원료 분류물 또는 5의 최대 탄소수를 갖는 탄화수소로 조성된 다른 원료 및 재순환 분류물(들) 또는 5의 최대 탄소수를 갖는 탄화수소로 조성된 다른 원료 및 순수 원료 분류물 또는 모든 가능한 원료의 혼합물을 제 2 탄화수소 원료로서 사용할 수 있다.
처음에 설명한 바와 같이, 열적 증기분해 작동시 프로필렌 대 에틸렌의 비율은 다수의 상이한 영향 인자로부터 야기되는데, 그 중에서 분해로 출구 온도, 즉 사용되는 반응기 코일로부터 벗어나는 생성물 스트림의 온도는 중요한 역할을 한다. 제 2 분해로에서의 전환을 위한 분해로 출구 온도는 유리하게는 680℃에서 820℃사이이고, 바람직하게는 700℃에서 800℃ 사이이고 바람직하게는 710℃에서 780℃이고 더욱 바람직하게는 720℃에서 760℃인 반면, 제 1 분해로에서의 전환을 위한 분해로 출구 온도는 유리하게는 800℃에서 1000℃사이이고, 바람직하게는 820℃에서 950℃ 사이이고 더욱 바람직하게는 840℃에서 900℃사이이다. 제 1 분해로의 분해로 출구 온도는 제 2 분해로보다 항상 높다.
제 1 분해로에서의 전환을 위한 분해로 출구 온도는 제 2 분해로에서의 전환을 위한 분해로 출구 온도보다 바람직하게는 적어도 10℃크고, 더욱 바람직하게는 적어도 15℃ 크고, 가장 바람직하게는 적어도 20℃ 크다.
제 2 분해로에서, 제 1 분해로보다 낮은 증기 희석이 또한 사용될 수 있다. 이것은 필요한 희석 증기의 양을 감소시키고 에너지를 절약한다. 그러나, 제 2 분해로의 낮은 증기 희석은 본 발명의 중요한 장점아 드러나도록 하는데 불필요하다. 유리하게는, 제 2 분해로에서는 탄화수소 kg 당 0.15 내지 0.8kg의 스팀이 원료에 사용되는 반면, 제 1 분해로에서는 탄화수소 kg 당 0.3 내지 1.5kg의 스팀이 원료에 사용된다.
기체 원료에 대한 분해로의 열적 증기분해 수단에 의해 생성물 스트림에 존재하는 2 내지 3의 탄소 수를 갖는 특히 포화된 탄화수소로 전환하는 것이 유리하게 가능하다. 이를 위해, 포화 기체 탄화수소가 생성물 스트림으로부터 얻어지고, 기체 원료에 대한 분해로안으로 재순환되고 그 안에서 전환된다.
제 1 탄화수소 원료로 사용되는 순수 원료 또는/및 순수 원료 분별증류를 위해 사용되는 순수 원료는 에탄, 프로판 또는 부탄, 및 대응하는 혼합물 및 응축물과 같은 기체 또는 기체 분류물, 또는 액체 탄화수소 및 탄화수소 혼합물 중 하나 일 수 있다. 이 가스 혼합물 및 응축물은 특히 천연 기체 응축물(천연 가스액, NGL)이라고 불리는 것을 포함한다. 액체 탄화수소 혼합물 및 탄화수소 혼합물은 예를 들어 원유의 가솔린 분류물이라고 불리는 것으로부터 비롯된다. 이러한 원유 가솔린 또는 나프타(NT) 및 등유는 바람직하게는 35℃에서 210℃ 사이의 끓는 점을 갖는 포화 화합물의 혼합물이다. 그러나, 본 발명은 중간 유출유, 상압 잔존물 및/또는 원유 처리로부터 얻어지는 혼합물을 사용하는 경우에도 유리하다. 중간 유출유는 가벼운 가열 및 디젤유 및 무거운 가열유의 생산을 위한 출발 물질로서 사용될 수 있는 경유 및 중유라고 불리는 것을 포함한다. 제공되는 화합물은 180에서 360℃의 끓는 점을 갖는다. 이것을 바람직하게는 주로 열적 증기분해 동작시 전환될 수 있는 포화 화합물이다.
게다가, 공지된 증류 분리 공정 및 대응하는 잔존물에 의해 얻어지는 분류물을 사용하는 것도 가능하지만, 예를 들어 수소화(수소 처리) 또는 수소분해에 의해 그로부터 얻어지는 분류물을 사용하는 것도 가능하다, 그 예는 경유, 중유 및 감압 경유(상압 가스 오일(AGO), 감압경유(VGO)), 및 혼합물 및/또는 언급된 수소화 공정에 의해 처리된 잔존물(수소처리된 감압경유(HVGO), 수소분해기 잔존물(HCR), 또는 미전환유(UCO))이다.
제 1 탄화수소 원료로서 매우 특별하게 유리한 순수 원료는 액체 탄화수소이다. 더욱 구체적으로는, 사용되는 순수 원료는 천연 가스 응축물 및/또는 원유 분류물 및/또는 그로부터 유도된 혼합물이다.
유리하게는, 본 발명은 따라서 제 1 탄화수소 원료를 위한 순수 원료인 제 1 탄화수소 원료처럼 최대 600℃까지의 끓는 범위를 갖는 탄화수소 혼합물의 사용을 포함한다.
예를 들어, 본 발명은, 그러나, 상대적인 특성, 예를 들어 생물학적 또는/및 합성 탄화수소를 갖는 임의의 소정의 순수 원료와 함께 유리하게 사용될 수 있다.
공지된 공정에 대한 도1의 개략적인 공정 흐름도(100)는 탄화수소 원료로서 순수 원료(A, 예를 들어 나프타) 및 재순환된 분류물(S 및 P)이 안으로 전달되는 하나의 분해로(1)를 포함한다. 분해로(1)에서, 탄화수소 원료는 대류 및 방사 영역에서 가열 및 전환된다. 증기는 분해로 안에 첨가되는데, 보통 탄화수소 kg 당 1kg의 가공 증기가 첨가된다. 생성물 스트림(C)은 분해로(1)로부터 나오고, 분해로로로부터 나오자마자 출구에 있는 분해 생성물 스트림으로 불린다. 분해로의 출구에서, 분해 생성물 스트림은 보통 840℃에서 900℃ 사이의 온도를 갖는다. 프로필렌 대 에틸렌의 비율은 일반적으로 0,35 내지 0.6kg/kg이다. 제 1 급랭(도시되지 않음) 이후에, 생성물 스트림은 처리 유닛(4)에서 가공된다. 처리 유닛으로부터, 다음의 분류물이 필수적인 생성물 분류물 E 내지 N : 수소 E, 폐액 F, 메탄 G, 에틸렌 H, 프로필렌 I, 4의 탄소 수를 갖는 기체 탄화수소 L, 열분해 가솔린 M 및 열분해유 N으로 얻어진다. 4의 탄소 수를 갖는 기체 탄화수소 L는 4의 탄소 수를 갖는 탄화수소의 처리를 위해 활용되는 C4 처리 유닛(5)에서 추가로 처리된다. 이러한 C4 처리 유닛(5)은 4의 탄소 수를 갖는 분류물을 부타디엔(O)이 제거될 수 있는 방식으로 추가로 처리한다. 4의 탄소 수를 갖는 다른 탄화수소는 분해로(1) 안으로 재순환되는 분류물(P)을 조성한다. 5 또는 그 이상의 탄소 수를 갖는 탄화수소를 포함하는 열분해 가솔린(M)은 열분해 가솔린 가공 유닛(6)에서 추가로 가공되고, 예를 들어 9 이상의 탄소 수를 갖는 방향족(Q) 및 탄화수소(R)는 제거된다. 5 또는 그 이상의 탄소 수를 갖는 다른 탄화수소는 분류물(S)처럼 분해로(1) 안을 재순환된다. 가공 유닛(4) 뿐만 아니라 C4 가공 유닛(5) 및 열분해 가솔린 처리 가공(6)은 생성물 스트림 또는 생성물 분류물의 추가 가공을 위한 관례적인 유닛을 포함하는데, 관례적인 유닛은 다양한 가공 단계 예를 들어 압축, 응축 및 냉각, 건조, 증류 및 분별증류, 추출 및 수소화를 실행하도록 작용한다. 가공 단계는 일반적으로 올레핀 플랜트에서 공지된 방법으로 실행된다.
도2의 개략적인 공정 흐름도(10)는 특히 유리한 구조의 본 발명에 따르는 공정 및 필수적인 가공 단계를 나타낸다. 본해로(1)에 덧붙여, 제 2 분해로(2)가 여기에 순수 원료 분별증류 유닛(7)처럼 제시된다. 그 다음에 순수 원료 B(예를 들어 나프타)는 순수 원료 분별증류 유닛(7)DPJ 분별증류되고 제 1 순수 원료 분류물 B1는 제 1 분해로 안으로 전달되는 반면, 제 2 순수 원료 분류물 B2는 제 2 분해로 안으로 전달된다. 순수 원료의 분별증류를 위한 공정에 대해, 탄화수소 스트림의 분리 및 처리를 위한 관례적인 방법이 정유공장의 올레핀 공장에서 알려진 방법으로 사용된다. 당업자들은 이를 알고 이를 어떻게 사용할지를 알고 있다. 분류물 U는 제 1 분해로 안으로 추가로 재순환되고, 분류물(T 및 P)은 제 2 분해로 안으로 추가로 재순환된다(자세한 사항은 이하 참조). 또한, 제 2 분해로에는 순수 원료처럼 5의 최대 탄소 수를 갖는 탄화수소로 조성된 추가 원료 (BL)가 공급된다. 결국, 전술된 특성을 갖는 분해 생성물 스트림(C)은 제 1 분해로에서 나온다. 분해 생성물 스트림(X)은 제 2 분해로(2)에서 나온다. 분해 생성물 스트림(X)은 유리하게는 700℃에서 800℃ 사이의 온도를 갖는다. 여기에서 프로필렌 대 에틸렌의 비율은 유리하게는 0.7에서 1.5kg/kg 사이에 있다. 생성물 스트림(C 및 X)은 가공 유닛(4)에서 추가로 가공되고 공통 생성물 스트림을 제공하기에 적합한 지점에서 결합된다. 가공 유닛(4)에서의 추가 처리 및 가공을 위한 공정은 공지되어 있고 여기에 기재되어 있다. 따라서, 가공 유닛(4)은 기재된 바와 같이 생성물 분류물 E 내지 N이 된다. 기재된 바와 같이, 생성물 분류물(L 및 M)도 특정 가공 유닛(5 및 6)에서 추가로 처리된다. 다음으로, 도1에 기재된 공정과 반대로, 4의 탄소 수를 갖는 탄화수소를 포함하는 분류물(P)은 분해로(1) 뿐만 아니라 제 2 분해로(2) 안으로 재순환된다. 열분해 가솔린 기공 유닛(6)에서, 전술된 분류물(Q 및 R) 뿐만 아니라 분류물(T 및 U)도 얻어진다. 5의 탄소 수를 갖는 탄화수소를 포함하는 분류물(T)은 유리하게는 제 2 분해로(2) 안으로 재순환되는 반면, 6 또는 그 이상, 특히 6에서 9 사이의 탄소 수를 갖는 탄화수소를 포함하는 분류물(U)은 유리하게는 제 1 분해로 안으로 재순환된다. 도2에서, 제 2 분해로에 대해 다양한 원료가 전달된다. 다음으로 이들은 제 2 탄화수소 원료를 구성한다. 다양한 원료의 목록은 확실한 것은 아니며 더욱 구체적으로는 제 2 분해로에 대해 도2에 도시된 원료(B2, BL, T 및 P)가 항상 모두 제 2 분해로 안으로 전달될 필요는 없으며; 대신에 않은 경우에 제 2 분해로 안으로 일부 가능한 원료, 예를 들어 5의 탄소 수를 갖는 탄화수소로 조성된 재순환된 분류물(T) 및 최대 5의 탄소 수를 갖는 탄화수소로 조성된 순수 원료(BL) 또는, 예를 들어, 5 및 4의 탄소 수를 갖는 탄화수소를 포함하는 재순환된 분류물(T 및 P) 및 LPG BL를 전달하기에 충분하다는 점이 언급되어야 한다. 짧게 말하면, 제 2 분해로 안으로 다음 원료, B2, BL. T, P, B2+BL, B2+T, B2+P, BL+T, BL+P, T+P, B2+BL+T, B2+BL+P, B2+P+T, BL+P+T 또는 B2+BL+P+T가 가능하다.
본 발명의 특히 유리한 구성은 도3에 제시된 것과 유사하다. 도3은 도2에 도시된 것과 동일한 개략적인 공정 흐름도를 갖는다. 이것은 기체 원료에 대한 분해로(3)에 의해 보충되는데, 분해로(3) 안으로 분류물(V)이 원료로서 전달된다. 분류물(V)은 2 또는 3의 탄소 수를 갖는 포화 기체 탄화수소를 포함하는데, 마찬가지로 가공 유닛(4)에서 얻어진다.
도4도 본 발명의 유리한 구성을 나타낸다. 도4는 순수 원료 분별증류가 없다는 점을 제외하고는 도2와 동일한 개략적인 공정 흐름도를 포함한다. 순수 원료는 제 1 분해로(1)로의 순수 원료(B)로서 여기에 추가되는데, 5의 최대 탄소 수를 갖는 탄화수소로 조성된 순수 원료(BL)는 제 2 분해로에 추가된다. 추가 가공 단계는 도2에 대한 설명에서 이미 설명되었다.
1 : 분해로(보통 분해 조건)
2 : 분해로(온순 분해 조건)
3 : 기체 원료용 분해로
4 : 가공 유닛
5 : C4 가공 유닛
6 : 열분해 가솔린 가공 유닛
7 : 순수 원료 분별증류 유닛
10 : 공지된 공정에 대한 개략적인 공정 흐름도
100 : 특히 유리한 구조의 본 발명에 따르는 공정에 대한 개략적인 공정 흐름도
A, B, BL : 순수 원료
B1, B2 : 순수 원료 분류물
C, D, X : 생성물 스트림
E-V : 생성물 분류물
2 : 분해로(온순 분해 조건)
3 : 기체 원료용 분해로
4 : 가공 유닛
5 : C4 가공 유닛
6 : 열분해 가솔린 가공 유닛
7 : 순수 원료 분별증류 유닛
10 : 공지된 공정에 대한 개략적인 공정 흐름도
100 : 특히 유리한 구조의 본 발명에 따르는 공정에 대한 개략적인 공정 흐름도
A, B, BL : 순수 원료
B1, B2 : 순수 원료 분류물
C, D, X : 생성물 스트림
E-V : 생성물 분류물
Claims (15)
- 적어도 하나의 제 1 분해로(1)에서의 제 1 탄화수소 원료 및 제 2 분해로(2)에서의 제 2 탄화수소 원료의 적어도 부분적인 전환과 함께, 열적 증기분해에 의해 적어도 에틸렌 및 프로필렌을 포함하는 적어도 하나의 올레핀-함유 생성물 스트림으로 탄화수소 원료를 전환하는 공정에 있어서,
상기 제 2 탄화수소 원료는 프로필렌 대 에틸렌의 비율이 0,7 내지 1.6kg/kg로 이어지는 분해 조건을 갖는 제 2 분해로(2)에서 전환되고, 제 1 탄화수소 원료는 분해로 출구에서 프로필렌 대 에틸렌의 비율이 0.25 내지 0,.85kg/kg로 이어지는 분해 조건을 갖는 제 1 분해로(1)에서 전환되고, 제 2 탄화수소 원료에 대한 프로필렌 대 에틸렌의 비율에 대한 값은 제 1 탄화수소 원료에 대한 프로필렌 대 에틸렌의 비율에 대한 값보다 큰 것을 특징으로 하는 열적 증기 분해에 의한 탄화수소 원료 전환 공정.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 탄화수소 원료는 분해로 출구에서 0.8 내지 1.4kg/kg, 더욱 바람직하게는 0.85 내지 1.2kg/kg의 프로필렌 대 에틸렌의 비율로 이어지는 분해 조건을 갖는 제 2 분해로(2)에서 전환되는 것을 특징으로 하는 열적 증기 분해에 의한 탄화수소 원료 전환 공정.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 탄화수소 원료는 분해로 출구에서 0.3 내지 0.75kg/kg, 더욱 바람직하게는 0.4 내지 0.65kg/kg의 프로필렌 대 에틸렌의 비율로 이어지는 분해 조건을 갖는 분해로(1)에서 전환되는 것을 특징으로 하는 열적 증기 분해에 의한 탄화수소 원료 전환 공정.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
제 1 및 제 2 탄화수소 원료에 대한 프로필렌 대 에틸렌에 대한 값은 적어도 0.1kg/kg, 바람직하게는 적어도 0.15kg/kg, 더욱 바람직하게는 적어도 0.2kg/kg 만큼 차이나는 것을 특징으로 하는 열적 증기 분해에 의한 탄화수소 원료 전환 공정.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 탄화수소는 5의 최대 탄소 수를 갖는 탄화수소를 주로 포함하는 것을 특징으로 하는 열적 증기 분해에 의한 탄화수소 원료 전환 공정.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 탄화수소 원료는 5 및/또는 4의 탄소 수를 갖는 탄화수소 대부분을 구성하는 것을 특징으로 하는 열적 증기 분해에 의한 탄화수소 원료 전환 공정.
- 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 분해로에는 생성물 스트림으로부터 얻어지고 5 이하의 탄소 수를 갖는 탄화수소를 주로 포함하는 하나 이상의 재순환된 분류물(P, T)이 공급되는 것을 특징으로 하는 열적 증기 분해에 의한 탄화수소 원료 전환 공정.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 분해로에는 생성물 스트림으로부터 분리되어 재순환되고, 적어도 6의 탄소 수를 갖는 탄화수소를 주로 포함하는 적어도 하나의 분류물(U)이 공급되는 것을 특징으로 하는 열적 증기 분해에 의한 탄화수소 원료 전환 공정.
- 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
순수 원료가 사용되고, 순수 원료는 적어도 하나의 제 1 및 하나의 제 2 순수 원료 분류물로 분별증류되고, 제 1 순수 원료 분류물은 제 1 분해로 안으로 적어도 부분적으로 전달되고 제 2 순수 원료 분류물은 제 2 분해로 안으로 적어도 부분적으로 전달되는 것을 특징으로 하는 열적 증기 분해에 의한 탄화수소 원료 전환 공정.
- 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 분해로(2)에는 제 2 순수 원료 분류물(B2) 뿐만 아니라 5의 최대 탄소 수를 갖는 탄화수소로 주로 구성되는 추가의 순수 원료(BL)가 공급되는 것을 특징으로 하는 열적 증기 분해에 의한 탄화수소 원료 전환 공정.
- 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
제 2 분해로(2)에서의 전환을 위한 분해로 출구 온도는 680℃에서 820℃ 사이, 바람직하게는 700℃ 에서 800℃ 사이이고, 또 바람직하게는 710℃ 에서 780 사이이고 더욱 바람직하게는 720℃에서 760℃ 사이이고, 제 1 분해로(1)에서의 전환을 위한 분해로 출구 온도는 800℃에서 1000℃ 사이, 바람직하게는 820℃ 에서 950℃ 사이이고, 더욱 바람직하게는 840℃에서 900℃ 사이이며, 제 1 분해로(1)의 분해로 출구 온도는 제 2 분해로(2)의 분해로 출구 온도보다 높은 것을 특징으로 하는 열적 증기 분해에 의한 탄화수소 원료 전환 공정.
- 제 11 항에 있어서,
제 1 분해로(1)에서의 전환을 위한 분해로 출구 온도는 제 2 분해로(2)에서의 전환을 위한 분해로 출구 온도보다 적어도 10℃, 바람직하게는 적어도 15℃, 더욱 바람직하게는 적어도 20℃ 높은 것을 특징으로 하는 열적 증기 분해에 의한 탄화수소 원료 전환 공정.
- 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
탄화수소 원료 kg 당 0.3 내지 1.5kg의 증기가 제 1 분해로(1) 안에서 사용되고, 탄화수소 원료 kg 당 0.15 내지 0.8kg의 증기가 제 2 분해로 안에서 사용되는 것을 특징으로 하는 열적 증기 분해에 의한 탄화수소 원료 전환 공정.
- 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
2 또는 3의 탄소 수를 갖는 탄화수소를 주로 포함하는 적어도 하나의 분류물(V)은 생성물 스트림으로부터 얻어지고 기체 원료에 대한 분해로(3)에서 적어도 부분적으로 전환되는 것을 특징으로 하는 열적 증기 분해에 의한 탄화수소 원료 전환 공정.
- 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
제 1 분해로(1) 또는/및 순수 원료 분별증류(7)를 위한 순수 원료에 대해 사용되는 순수 원료(B)는 천연 가스 응축물 및/또는 원유 분류물, 특히 나프타, 및/또는 합성 및/또는 생물학적 탄화수소 및/또는 그로부터 유도된 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 열적 증기 분해에 의한 탄화수소 원료 전환 공정.
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