JPH0269593A - 低品位原料の分解処理方法 - Google Patents

低品位原料の分解処理方法

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JPH0269593A
JPH0269593A JP63221653A JP22165388A JPH0269593A JP H0269593 A JPH0269593 A JP H0269593A JP 63221653 A JP63221653 A JP 63221653A JP 22165388 A JP22165388 A JP 22165388A JP H0269593 A JPH0269593 A JP H0269593A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、高沸点留分や蒸発残漬留分などの重質留分を
多く含む低品位原料から前記高沸点留分や蒸発残渣留分
などの重質留分を分離除去して好適に熱分解するための
低品位原料の分解処理方法に関する。
〈従来の技術〉 従来、ナフサを熱分解してオレフィンなどを得る場合に
、ナフサを分解する分解処理装置は投入した原料を、熱
分解炉の対流部の予熱管ですべて蒸発させ、放射部の反
応管で熱分解させた後、急冷熱交換器で冷却するもので
あった。
このような従来用いられている分解処理装置は、第３図
に示すように構成されていた。　同図に示すように、分
解処理装置６０は熱分解炉１２と急冷熱交換器１４と多
数の配管を有する。　熱分解炉１２は熱分解炉対流部１
８と熱分解炉放射部２０とに分けられ、熱分解炉対流部
１８においては、ナフサなどの原料ａ　を炉外の原料供
給管３４から第１段予熱器２２に導入し、予熱した後、
予熱された原料ｂ′を接続配管６２を通して第２段予熱
器２６に供給し、さらに予熱させていた。　予熱原料ｂ
′は第２段予熱器２６に入る前に、炉外から希釈蒸気供
給管４４を通して導入され、希釈蒸気過熱器２８により
過熱された過熱希釈蒸気Ｃを接続配管６４により合流さ
せることにより蒸発させていた。
第２段予熱器２６で十分に予熱された予熱原料ｉ′は接
続配管４６から熱分解反応器３０に送られ、熱分解反応
をした後、反応生成物ｊとなって接続配管４８を通り、
急冷熱交換器１４で冷却されて冷却生成物にとなり生成
物送出管５０から次工程へ送られていた。
このような従来の分解処理装置６０はナフサなどの品位
の高い分解原料に対しては、有効なものであった。
ところが、最近は、分解原料として、従来のナフサに代
り、ＨＮＧＬ（重質天然ガス液−ガス田からの留出ガス
に伴って少量留出する随伴油）等低品位原料を用いるこ
とも必要になってきた。
〈発明が解決しようとする課題〉 こうした低品位原料を分解原料として使用した場合、第
３図に示すような従来のナフサなどの高品位原料の分解
処理装置を用いて、高沸点留分や蒸発残漬留分などの重
質留分を多く含む低品位原料を熱分解処理しようとする
と、以下の２点の問題が発生した。
（１）分解炉対流部１８の予熱器２２．２６の管路内に
、特に、原料が蒸発し切る予熱器２６の管路内に蒸発残
渣が堆積し、いわゆるコーキングを生じ、流れを妨げて
、短期間で運転続行が不可能になった。
（２）熱分解反応器３０で、コーキングを起し易い物質
を多く生成して急冷熱交換器１４で凝縮・コーキングし
、伝熱を妨げるため、たちまち急冷熱交換器出口温度お
よび圧力損失が上昇し、運転続行が不可能となった。
以上のように、低品位原料中の重質留分の存在は、２０
０〜６００℃の予熱器管路内、接続管路内および急冷熱
交換器内においても、コーキングの原因となり、前記管
路中の圧損の外、予熱器管および急冷熱交換器出口ガス
の温度上昇を招くため、短時日で運転不能になるなどの
問題があった。
本発明の目的は、上記従来技術での問題点を解消し、高
沸点留分や蒸発残漬留分等の重質留分を多く含む低品位
原料を、オレフィン原料として使う場合に、それら高沸
点留分や蒸発残漬留分等の重質留分を、熱分解炉予熱器
途中から抜き出し分離除去して、熱分解することにより
、低品位原料であっても、熱分解処理装置の種々の管路
、特に接続管路内や予熱器管路内のコーキングを防止し
、かつ急冷熱を行う急冷熱交換器のコーキングをも防止
して、従って、運転継続を長期間に亘って行うことので
きる低品位原料の分解処理方法を提供するものである。
く課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するために、本発明は、重質留分を含む
低品位原料を分解炉にて熱分解処理するに際し、 前記低品位原料を前記分解炉の予熱器の途中から抜き出
し、前記低品位原料から重質留分を気液分離によって必
要水準まで分離除去した後に再び前記低品位原料を前記
予熱器に戻し、熱分解反応させることを特徴とする低品
位原料の分解処理方法を提供するものである。
また、本発明は、上記低品位原料の分解処理方法におい
て、前記予熱器の途中から抜き出された低品位原料に過
熱希釈蒸気を必要量導入することによって、原料の蒸発
率を制御することを特徴とする低品位原料の分解処理方
法を提供するものである。
以下に、本発明の低品位原料の分解処理方法を詳細に説
明する。
本発明に用いられる低品位原料は、高沸点留分や蒸発残
渣留分などの重質留分を含む分解原料油で、分解後オレ
フィンなどを得ることができるものであればいかなるも
のでもよい。　例えば、最近分解原料油として注目され
ているＨＮＧＬ　（重質天然ガス液）等があげられる。
ＨＮＧＬとは、天然ガス田からの天然ガスの留出に伴っ
て少量留出する随伴油である６蒸発残漬留分とは、原料
を分解処理する分解炉の予熱器内に蒸発残漬として残留
する留分を言い、高沸点留分とは予熱器内で蒸発はする
が、分解反応後急冷熱交換器で凝縮する高沸点物質を多
く生成しゃすい留分をいう。
本発明に用いられる低品位原料としては、上述のＨＮＧ
Ｌなどの重質留分含有分解原料油だけでなくナフサ等の
高品位原料を適当な割合に混合したものであってもよい
。
以下に、本発明に係る低品位原料の分解処理方法を実施
する分解処理装置を添付の図面に示す好適実施例に基づ
いて詳細に説明する。
第１図は、分解処理装置の概要を示す線図である。　同
図に示すように、分解ＩＡ埋装置１゜は、主として熱分
解炉１２と、急冷熱交換器１４と、本発明の特徴となる
気液分離器１６と、各種配管とを有する。
熱分解炉１２は、上部に熱分解炉対流部１８と下部に熱
分解炉放射部２０とを有し、熱分解炉対流部１８には、
上部から、管状の第１段予熱器２２、エコノマイザ−管
２４、管状の第２段予熱器２６、管状の希釈蒸気過熱器
２８が配設され、分解炉放射部２０には反応管よりなる
熱分解反応器３０と、分解炉加熱用のバーナー３２とが
配設される。
熱分解炉対流部１８においては、低品位原料ａを分解炉
１２外から第１段予熱器２２に供給する原料供給管３４
が第１段予熱器２２の人口に接続され、その出口は予熱
された低品位原料すを分解炉１２外に抜き出す抜出配管
３６に接続される。　抜出配管３６は、希釈蒸気過熱器
２８の出口側にあり過熱された希釈蒸気Ｃを排出する接
続配管３８と合流して、気液分離器１６に接続される。
気液分離器１６の上部には分離された気体原料ｅを流す
送気管４０が接続され、送気管４０は、配管３８から分
岐した分岐配管３９と合流して分解炉１２内の第２段予
熱器２６に接続される。　一方気液分離器１６の下部に
は分離された重質留分ｇを排出する重質留分排出管４２
が接続される。
希釈蒸気過熱器２８の人口側には、分解炉１２外から希
釈蒸気りを供給するための希釈蒸気供給管４４が接続さ
れる。
熱分解炉放射部２０の熱分解反応器３０の入口は、第２
段予熱器２６の出口と接続配管４６により接続される。
　熱分解反応器３０の出口は、接続配管４８により分解
炉１２外の急冷熱交換器１４に接続される。
急冷熱交換器１４においては、冷却されたオレフィンな
どの反応生成物ｊを送出し、回収するための生成物送出
管５０が接続される。
ここで、第１段予熱器２２は、上述した高沸点留分や蒸
発残漬留分などの重質留分を含む低品位原料ａを予熱す
るものであり、第１段予熱器度および圧力は特に限定さ
れるものではないが、熱分解反応器３０で反応した時、
急冷熱交換器１４で凝縮してコーキングを起す物質を生
じ難い留分は十分に蒸発し、第２段予熱器等の管路にコ
ーキングを生じ、圧損や温度上昇を招く留分や、熱分解
後コーキングを起す物質を生成しゃすい留分はできるだ
け蒸発しない温度および圧力が好ましい。　このような
第１段予熱器度および圧力は、低品位原料の種類、性状
、気液分離器１６、熱分解炉１２、特に、熱分解反応器
３０および急冷熱交換器１４の性能および作動条件に応
じて適宜窓めればよいが、例えば、気液分離器の圧力が
３〜７　ｋｇ／ｃｍ’Ｇの場合、第１段予熱器度は予熱
器２２の出口温度を２００〜３００℃とするのが好まし
い。
第１段の予熱後の低品位原料すは、上述したように、熱
分解炉対流部１８の予熱器２６内に蒸発残漬として残る
留分や、分解反応後、急冷熱交換器１４でコーキングを
起す物質を生成しゃすい留分を多く含んでいるが、これ
らの重質留分は沸点が高い例えば３００℃以上であり、
蒸発し難いことから、重質留分すなわち不要部分が液相
中に多く存在する。　このような低品位原料すは気液混
合状態、例えば気液比すなわち　気／ン夜；７０〜９５
／３０〜５　であり、このような気液比の低品位原料す
に適当な量の過熱希釈蒸気Ｃを混合させて、気液比を調
整し、調整低品位原料ｄとして気液分離器１６に導入し
て、液相部分すなわち高沸点留分や蒸発残渣留分などを
多く含む液状の重質留分ｇと気相部分すなわち重質留分
ｇを余り含まない気体原料ｅとに分離する。　ここで重
質留分ｇは、重質留分排出管４２から排出除去し、一方
気体原料ｅは、送気管４０で分岐配管３９から供給され
る過熱希釈蒸気Ｃと合流し、第２段予熱器２６へ送られ
る。
第２段予熱器２６では、分解反応が起らない程度（７０
０℃以下）に十分に予熱される。
十分に予熱された加熱気体原料ｉは接続配管４６を通っ
て熱分解反応器３０に入り、十分に熱分解反応して、反
応生成物ｊとなって接続配管４８を通り炉外の急冷熱交
換器１４に送られる。
急冷熱交換器１４で冷却された反応生成物には生成物送
出管５０から次工程へ送られる。
本発明法を実施する装置に用いられる予熱器２２．２６
は、予熱管式のものでよいが、これに限定されない。
また、エコノマイザ−管２４は、予熱器２２さらには予
熱器２６の予熱温度を好適にするのに用いられるもので
あればいかなるものでもよい。
また、希釈蒸気過熱器２８も特に限定されないが、過熱
管式のものでよい。　過熱された希釈蒸気ＣはＨＣ（炭
化水素）の蒸発を促進することができ、予熱低品位原料
すの気液比を調整する。　従って、第１段予熱後の予熱
低品位原料すへの過熱希釈蒸気Ｃの混合量を調整するこ
とにより、原料の蒸発率を制御できるので重質留分によ
り管路等のコーキング防止の他、低品位原料ａの種別、
性状、例えば産地別による差異に対しても十分に対処す
ることができ、熱分解処理装置の作動条件等を産地別に
変える必要がないため極めて好適に熱分解を行うことが
できる。
本発明法によれば、重質留分の含量などの異なる産地別
に応じて過熱希釈蒸気量を自動的に制御することも可能
である。
熱分解反応器３０は、熱分解反応管式のものでよいが、
特に限定されない。
急冷熱交換器１４も、通常公知のものを用いればよく、
特に限定されるものではない。
本発明法に用いられる気液分ａｔ器１６も、重質留分ｇ
を含む液相部分と、気体原料ｅを含む気相部分とを好適
に分離できれば、いがなるものでもよく、通常公知のも
のを用いることかできる。
〈実験例〉 以下に、本発明の低品位原料の分解処理方法を実験例に
基づいて具体的に説明する。
本発明例として、第１図に示す熱分解処理装置を用いて
高沸点留分と蒸発残漬などの重質留分を多く含む低品位
原料の気液分離を行い、５〜２０％の液分を除去した後
、熱分解処理した際の急冷熱交換器１４の出口温度の運
転日数による変化を第２図に示す。
比較例として、第３図に示す熱分解処理装置を用いて、
本発明例と同じ低品位原料を重質留分を分離除去せずに
熱分解処理した際の急冷熱交換器１４の出口温度の運転
日数による変化を第２図に示す。
本発明例および比較例の熱分解処理条件は気液分離を除
き、全く同一とじた。
熱分解処理条件 低品位原料ａ ６、Ｏａｔｍ、　１５℃、　３００００ｋｇ／ｈ第１段
予熱温度　２３３℃ 過熱希釈蒸気　４．８ａｔｍ、　４４８℃過熱希釈蒸気
混合量 予熱低品位原料ｂ　：　５０ＱＯｋｇ／ｈ気体原料ｅ　
　　　：　８５００ｋｇ／ｈ第２段予熱温度　５４７℃ 熱分解反応温度　８３２℃ 分離除去重質留分　３０００ｋｇ／ｈ 第２図に示すように、本発明例においては、温度上昇が
抑えられ、長期運転が可能であるのに対し、比較例では
、急速に温度が上昇し、その傾向が低下しないので運転
続行がすぐにできなくなった。
〈発明の効果〉 以上、詳述したように、本発明によれば、高沸点留分や
蒸発残渣油などの重質留分を多く含む低品位原料を熱分
解処理する際に、前記低品位原料を熱分解炉の予熱器の
途中から抜き取り、第１段予熱後、前記重質留分を分離
除去した後で再び前記熱分解炉に戻して第２段予熱後熱
分解するので、分解処理装置の種々の管路や熱分解炉、
急冷熱交換器、特に、第１段予熱器以降の管路なとのコ
ーキングを防止できる。
従って、前記分解処理装置の管路の圧損を防止でき、さ
らに予熱器管の温度上昇を防止でき、特に、前記急冷熱
交換器の出口温度の上昇を防止できるので、運転期間を
大幅に延長することができる。
また、本発明によれば、低品位原料の予熱を２段で行う
ので、第１段予熱後に過熱希釈蒸気を導入することによ
り、コーキング防止と共に前記低品位原料への供熱を助
けることができる。　従って、その導入量を変えて、前
記低品位原料の蒸発率を変えることができ、前記低品位
原料中の重質留分の分離除去量を制御することができる
。　このため、本発明法によれば、産地の異なる低品位
原料に対しても、同一の処理装置、同様の処理条件で十
分に対処できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の低品位原料の分解処理方法を実施す
る分解処理装置の環路線図である。 第２図は、本発明例および比較例の急冷熱交換器の出口
温度と運転日数との関係を示すグラフである。 第３図は、従来の分解処理装置の環路線図である。 符号の説明 １０・・・分解処理装置、 １２・・・分解炉、 １４・・・急冷熱交換器、 １６・・・気液分離器、 １８・・・分解炉対流部、 ２０・・・分解炉放射部、 ２２・・・第１段予熱器、 ２４・・・エコノマイザ−管、 ２６・・・第２段予熱器、 ２８・・・希釈蒸気過熱管、 ３０・・・熱分解反応器、 ３２・・・バーナー ３４・・・原料供給管、 ３６．３８，３９，４６．４８・・・配管、４０・・・
送気管、 ４２・・・重質油分排出管、 ４４・・・希釈蒸気供給管、 ５０・・・生成物送出管、 ａ・・・低品位原料、 ｂ・・・予熱低品位原料、 Ｃ・・・過熱希釈蒸気、 ｄ・・・調整低品位原料、 ｅ・・・気体原料、 ｆ・・・調整気体原料、 ｇ・・・重質留分、 ｈ・・・希釈蒸気、 ｉ・・・加熱気体原料、 ｊ・・・反応生成物、 ｋ・・・冷却反応生成物

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）重質留分を含む低品位原料を分解炉にて熱分解処
    理するに際し、 前記低品位原料を前記分解炉の予熱器の途中から抜き出
    し、前記低品位原料から重質留分を気液分離によって必
    要水準まで分離除去した後に再び前記低品位原料を前記
    予熱器に戻し、熱分解反応させることを特徴とする低品
    位原料の分解処理方法。
  2. （２）請求項１に記載の低品位原料の分解処理方法にお
    いて、前記予熱器の途中から抜き出された低品位原料に
    過熱希釈蒸気を必要量導入することによって、原料の蒸
    発率を制御することを特徴とする低品位原料の分解処理
    方法。
JP63221653A 1988-09-05 1988-09-05 低品位原料の分解処理方法 Expired - Lifetime JPH0819420B2 (ja)

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