JPH03111491A - Preparation of olefin - Google Patents
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- JPH03111491A JPH03111491A JP19643690A JP19643690A JPH03111491A JP H03111491 A JPH03111491 A JP H03111491A JP 19643690 A JP19643690 A JP 19643690A JP 19643690 A JP19643690 A JP 19643690A JP H03111491 A JPH03111491 A JP H03111491A
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Landscapes
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
ングによって処理して、エチレンの如き所望のオレフィ
ン生成物を製造する方法に係る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a process for producing desired olefin products, such as ethylene, by processing.
代表的な方法（クラツキング炉において重質炭化水素原
料を熱分解又はクラッキングし、エチレンの如きオレフ
ィンを生成する）では、原料を熱分解炉又はクラツキン
グ炉の対流セクションに供給する。この対流セクション
は予熱コイルを収容しており、原料を予熱すると共に、
一部を気化させる。原料の気化を完了させるため、該原
料が予熱コイル及び炉の放射加熱セクション（ここで原
料はクラッキングされ、エチレンを含む所望の生成物が
生成される）に入る前に、希釈スチームを原料に混合す
ることもできる。In a typical process, in which heavy hydrocarbon feedstock is pyrolyzed or cracked in a cracking furnace to produce olefins such as ethylene, the feedstock is fed to a convection section of a pyrolysis or cracking furnace. This convection section houses the preheating coil, which preheats the feedstock and
Vaporize some of it. To complete the vaporization of the feedstock, dilute steam is mixed with the feedstock before it enters the preheating coil and the radiant heating section of the furnace, where the feedstock is cracked to produce the desired product, including ethylene. You can also.
クラツキング炉に供給される重質炭化水素は、ヘビーエ
ンド（ｈｅａｖｙ ｅｎｄｓ）又は「テール」として知
られている高沸点炭化水素を含有していてもよく、含有
していなくてもよい。このような高沸点炭化水素は、た
とえばガス田から直接に得られる原料中に含有される。The heavy hydrocarbons fed to the cracking furnace may or may not contain high boiling hydrocarbons, known as heavy ends or "tails." Such high-boiling hydrocarbons are contained, for example, in raw materials obtained directly from gas fields.
多量のヘビーエンドが存在する場合には、原料中の該フ
ラクションを気化させるために非常に高い気化温度が必
要である。このような加熱は、熱分解炉又はクラツキン
グ炉におけるヘビーエンドの加熱がコークスを生成する
ものであることが知られていることから望ましいもので
はない。さらに、ヘビーエンドは、原料からのエチレン
の生成には寄与しない。このように、かなりの割合のヘ
ビーエンドを含む炭化水素原料の熱分解又はクラブキン
グは、熱分解炉又はクラツキング炉の対流及び放射加熱
セクションの両方をかなり汚染する。If large amounts of heavy ends are present, very high vaporization temperatures are required to vaporize this fraction in the feedstock. Such heating is undesirable because heavy-end heating in pyrolysis or cracking furnaces is known to produce coke. Furthermore, heavy ends do not contribute to the production of ethylene from the feedstock. Thus, pyrolysis or crabbing of hydrocarbon feedstocks containing a significant proportion of heavy ends significantly contaminates both the convective and radiant heating sections of the pyrolysis or cracking furnace.
本発明の目的は、熱分解炉又はクラブキング炉内でのコ
ーキングを防止及び／又は低減させ、このため、熱分解
炉又はクラツキング炉の加熱セクションへの原料の導入
前に、炭化水素原料から高沸点炭化水素（すなわちヘビ
ーエンド）を除去することにある。It is an object of the present invention to prevent and/or reduce coking in a pyrolysis or cracking furnace, and for this purpose to prevent and/or reduce coking from a hydrocarbon feedstock to a high The purpose is to remove boiling point hydrocarbons (i.e. heavy ends).
本発明の態様によれば、炭化水素原料から少なくとも１
のオレフィンを製造する方法が提供される。好適な具体
例では、原料の予熱領域は熱分解炉の対流セクションで
ある。ついで、予熱した炭化水素原料を希釈スチームと
混合して混合流を生成し、ついでフラッシュ領域に送る
。混合流をフラッシュして、該混合流を約３００ないし
約４００℃の温度以上で沸騰する液状フラクション及び
約３００ないし約４００℃の温度以下で沸騰する蒸気フ
ラクションに分離する。蒸気フラクションの少なくとも
一部を熱分解又はクラッキング領域に送り、クラッキン
グを行って少なくとも１のオレフィンを生成する。好適
な具体例では、予熱した炭化水素原料との混合前に、希
釈スチームを予熱する。炭化水素原料を温度約１００な
いし約３００℃、好ましくは約２３０ないし約２６０℃
に予熱する。一方、希釈スチームについては、温度約３
００ないし約７００℃、好ましくは約５５０ないし約６
００℃に予熱する。According to an aspect of the invention, at least one
A method for producing an olefin is provided. In a preferred embodiment, the feedstock preheating area is a convection section of a pyrolysis furnace. The preheated hydrocarbon feedstock is then mixed with dilute steam to produce a mixed stream that is then sent to the flash region. The mixed stream is flashed to separate the mixed stream into a liquid fraction boiling above a temperature of about 300 to about 400°C and a vapor fraction boiling below a temperature of about 300 to about 400°C. At least a portion of the vapor fraction is sent to a pyrolysis or cracking zone and cracked to produce at least one olefin. In a preferred embodiment, the dilution steam is preheated prior to mixing with the preheated hydrocarbon feedstock. The hydrocarbon feedstock is heated to a temperature of about 100 to about 300°C, preferably about 230 to about 260°C.
Preheat to. On the other hand, for diluted steam, the temperature is about 3
00 to about 700°C, preferably about 550 to about 6
Preheat to 00°C.
フラッシュ領域（フラッシュ塔）は、炭化水素原料から
約３００ないし約４００℃の温度以下で沸騰する物質で
なる蒸気フラクションを分離すると共に、約３００ない
し約４００℃の温度以上で沸騰する物質でなる残留液状
フラクションを生ずるに充分な温度及び圧力条件下で作
動される。好ましくは、液状フラクションは約３５０℃
以上で沸騰する物質でなり、蒸気フラクションは約３５
０℃以下で沸騰する物質でなる。フラッシュ領域の代表
的な作動条件は、温度約２５０ないし約４００℃、圧力
約２５ないし約６ｋｇ／ｃｍ２ｇである。A flash zone (flash column) separates from the hydrocarbon feedstock a vapor fraction consisting of materials boiling below a temperature of about 300 to about 400°C and a residual consisting of substances boiling above a temperature of about 300 to about 400°C. It is operated under sufficient temperature and pressure conditions to produce a liquid fraction. Preferably, the liquid fraction is at about 350°C
or more, the vapor fraction is approximately 35
Consists of substances that boil at temperatures below 0°C. Typical operating conditions for the flash region are temperatures of about 250 to about 400°C and pressures of about 25 to about 6 kg/cm2g.
好ましくは、フラッシュ塔は、該フラッシュ塔からの蒸
気フラクションの取出し前に、高沸点成分（蒸気フラク
ション中に残留しうる）を補集するよう機能する充填床
を包含する。Preferably, the flash column includes a packed bed that serves to scavenge high boiling components (which may remain in the vapor fraction) prior to removal of the vapor fraction from the flash column.
特に好適な具体例では、蒸気フラクションの一部を凝縮
させて凝縮物とし、フラッシュ領域に還流する。フラッ
シュ領域に液を還流することにより、蒸気オーバーヘッ
ドから同伴される高沸点成分を洗浄する。好ましくは、
蒸気フラクションの約５０％以下を凝縮させ、フラッシ
ュ領域に還流する。In a particularly preferred embodiment, a portion of the vapor fraction is condensed into condensate and refluxed to the flash region. Refluxing the liquid to the flash zone scrubs entrained high boiling components from the vapor overhead. Preferably,
Up to about 50% of the vapor fraction is condensed and refluxed to the flash region.
フラッシュ領域から回収された真の蒸気フラクション（
水蒸気及び炭化水素原料を包含する）を、ついで熱分解
炉におけるオレフィン製造用の原料として使用する。最
も好適な具体例では、熱分解又はクラブキング領域から
回収される少なくとも１のオレフィンはエチレンである
。The true vapor fraction recovered from the flash area (
(including steam and hydrocarbon feedstocks) are then used as feedstock for olefin production in a pyrolysis furnace. In the most preferred embodiment, the at least one olefin recovered from the pyrolysis or crabbing zone is ethylene.
次に、図面を参照して本発明を詳述する。Next, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.
ライン１１の重質炭化水素原料を対流予熱領域１０を通
過させ、原料の一部を気化させる。原料を領域１０にお
いて温度約１００ないし約３００℃に予熱する。The heavy hydrocarbon feedstock in line 11 is passed through a convective preheating zone 10 to vaporize a portion of the feedstock. The feedstock is preheated in zone 10 to a temperature of about 100 to about 300°C.
原料を所望の温度に予熱した後、領域ｌＯからライン１
４を介して取出す。After preheating the raw material to the desired temperature, line 1 from area lO
Take out via 4.
ライン１３の希釈スチームを対流予熱領域１２の他のコ
イルを通過させ、温度約３００ないし約７００℃、好ま
しくは約５５０ないし約６００℃に希釈スチームを予熱
する。希釈スチームを所望温度に予熱した後、領域１２
からライン１５を介して取出す。The dilution steam in line 13 is passed through another coil in convective preheating area 12 to preheat the dilution steam to a temperature of about 300 to about 700C, preferably about 550 to about 600C. After preheating the dilution steam to the desired temperature, zone 12
via line 15.
予熱した炭化水素原料（ライン１４）及び予熱した希釈
スチーム（ライン１５）を混合領域１６に送り、炭化水
素原料と希釈スチームとの混合物を調製すると共に、必
要な気化温度を低下させる。ライン１５の希釈スチーム
を混合領域１６に導入する前に、その一部をライン２７
に分岐し、ストリッピングガスとしてフラッシュ塔１８
に直接導入する。さらに、希釈スチームの他の一部をラ
イン２９に分岐し、予熱された炭化水素原料に混入する
。ライン１４に送られる希釈スチームは、炭化水素原料
の気化温度を低下させるものであり、原料の気化を促進
する。The preheated hydrocarbon feedstock (line 14) and preheated dilution steam (line 15) are sent to mixing zone 16 to prepare a mixture of hydrocarbon feedstock and dilution steam and to reduce the required vaporization temperature. Before introducing the diluted steam in line 15 into mixing zone 16, a portion of it is transferred to line 27.
branched into flash tower 18 as a stripping gas.
be introduced directly into Additionally, another portion of the dilution steam is branched into line 29 and mixed into the preheated hydrocarbon feedstock. The dilution steam sent to line 14 lowers the vaporization temperature of the hydrocarbon feedstock and promotes vaporization of the feedstock.
炭化水素原料及び希釈スチームの混合流を混合領域１６
からライン１７を介して取出し、減圧弁３１を通ってフ
ラッシュ塔１８に導入する。A mixed stream of hydrocarbon feedstock and diluted steam is mixed in the mixing zone 16.
is taken out via line 17 and introduced into flash column 18 through pressure reducing valve 31.
フラッシュ塔１８は、重質炭化水素原料から約３００な
いし約４００℃の温度以下で沸騰する物質でなる蒸気フ
ラクションを分離すると共に、約３００ないし約４００
℃の温度以上で沸騰する物質でなる残留する液状フラク
ションを生成する圧力及び温度条件で作動される。フラ
ッシュ塔１８の代表的な作動条件は、温度約２５０ない
し約４００℃、圧力約２．５ないし約６ｋｇ／ｃｍ２ｇ
である。好ましくは、液状フラクション（ヘビーエンド
又はテールを含む）は約３５０℃以上で沸騰する物質で
なり、蒸気フラクションは約３５０℃以下で沸騰する物
質でなる。液状フラクションからコークス化可能な成分
を含むヘビーエンドでなる低沸点成分をストリッピング
した後、フラッシュ塔１８からライン１９を介して液状
フラクションを取出し、熱分解炉又はクラツキング炉用
の燃料として使用する。The flash column 18 separates from the heavy hydrocarbon feedstock a vapor fraction consisting of materials boiling below a temperature of about 300 to about 400°C;
It is operated at pressure and temperature conditions that produce a residual liquid fraction consisting of substances that boil above temperatures of .degree. Typical operating conditions for flash column 18 include a temperature of about 250 to about 400°C and a pressure of about 2.5 to about 6 kg/cm2g.
It is. Preferably, the liquid fraction (including the heavy ends or tails) will consist of material that boils above about 350°C and the vapor fraction will consist of material that boils below about 350°C. After stripping the liquid fraction of heavy ends and low boiling components including cokeable components, the liquid fraction is removed from the flash column 18 via line 19 and used as fuel for a pyrolysis or cracking furnace.
蒸気フラクションはフラッシュ塔１８内を上昇し、該フ
ラッシュ塔１８に収容された充填床２０を通過する。充
填床２０は、蒸気フラクションに残留しうるすべての高
沸点物質を除去するよう作用する。この充填床２０を通
過した後、蒸気フラクションをフラッシュ塔１８からラ
イン２１を介して取出す。The vapor fraction rises within flash column 18 and passes through a packed bed 20 contained therein. Packed bed 20 serves to remove any high-boiling substances that may remain in the vapor fraction. After passing through this packed bed 20, the vapor fraction is removed from the flash column 18 via line 21.
ついで、ライン２１の蒸気フラクションを熱交換器２２
に送り、ここで蒸気はライン１１の新鮮な炭化水素原料
との間接熱交換によって冷却されて、その一部が凝縮さ
れる。熱交換器２２から取出した蒸気−液混合物をライ
ン３２を介して蒸気−液分離器３０に送り、分離された
液状フラクション（ライン２３）を還流物としてフラッ
シュ塔１８に送る。The steam fraction in line 21 is then transferred to heat exchanger 22.
where the steam is cooled and a portion thereof is condensed by indirect heat exchange with fresh hydrocarbon feed in line 11. The vapor-liquid mixture removed from heat exchanger 22 is sent via line 32 to vapor-liquid separator 30, and the separated liquid fraction (line 23) is sent as reflux to flash column 18.
熱交換器２２は蒸気フラクションの約５０％以下を凝縮
させるように作用し、得られた凝縮物はフラッシュ塔１
８への還流として作用する。残りの蒸気フラクションを
分離器３０からライン２４を介して取出す。Heat exchanger 22 serves to condense up to about 50% of the vapor fraction, and the resulting condensate is transferred to flash column 1.
Acts as a reflux to 8. The remaining vapor fraction is removed from separator 30 via line 24.
ついで、ライン２４の蒸気フラクションをライン２５ａ
、 ２５ｂ、 ２５ｃ、 ２５ｄ、 ２５ｅ及び２５ｆ
に送り、熱分解炉又はクラツキング炉の対流予熱領域２
６のコイルに導入する。ライン２５ａないし２５ｆは対
流予熱領域２６内の予熱コイル（図示していない）の各
レベル（又はパス）に対応する。対流予熱領域２６に供
給された炭化水素蒸気フラクションは、対流予熱領域２
６から、炭化水素蒸気フラクションのクラブキングを行
っテ少なくとも１のオレフィンを生成するに充分な温度
で作動される放射加熱領域２８に流動する。代表的な温
度条件は約７００ないし約９５０℃である。この放射加
熱領域２８において、炭化水素蒸気フラクションを約２
秒以下、好ましくは約０．０５ないし約０．０５秒間加
熱する。放射加熱領域２８では、蒸気フラクション中の
炭化水素がクラブキングされ、所望のオレフィン生成物
が得られる。特に好適な具体例では、所望のオレフィン
生成物はエチレンである。炭化水素蒸気フラクションの
クラッキング後、エチレンの如きオレフィンを公知の手
段によって回収１する。The vapor fraction in line 24 is then transferred to line 25a.
, 25b, 25c, 25d, 25e and 25f
Convection preheating area 2 of pyrolysis furnace or cracking furnace
Introduce it to coil No. 6. Lines 25a-25f correspond to each level (or pass) of a preheating coil (not shown) within convective preheating region 26. The hydrocarbon vapor fraction supplied to convective preheating zone 26 is transferred to convective preheating zone 2
From 6, the hydrocarbon vapor fraction flows to a radiant heating zone 28 which is operated at a temperature sufficient to club the hydrocarbon vapor fraction to produce at least one olefin. Typical temperature conditions are about 700 to about 950°C. In this radiant heating region 28, a hydrocarbon vapor fraction of approximately 2
Heat for less than a second, preferably about 0.05 to about 0.05 seconds. In the radiant heating zone 28, the hydrocarbons in the vapor fraction are clubbed to yield the desired olefin product. In particularly preferred embodiments, the desired olefin product is ethylene. After cracking of the hydrocarbon vapor fraction, olefins such as ethylene are recovered by known means.
本発明の特徴は、熱分解炉又はクラブキング炉の加熱領
域への原料の導入前に、炭化水素原料から高沸点ヘビー
エンドを除去する点にある。高沸点ヘビーエンド（コー
クス化可能な成分を含有する）の除去により、炉装置内
でのコークスの生成を阻止又は最小とし、これにより炉
装置の作動及び稼動期間を改善する。A feature of the present invention is that high boiling heavy ends are removed from the hydrocarbon feedstock prior to introduction of the feedstock into the heating zone of a pyrolysis or crabbing furnace. Removal of high boiling heavy ends (containing cokingable components) prevents or minimizes coke formation within the furnace system, thereby improving furnace system operation and service life.
以上、本発明をその具体例について詳述したが、本発明
はこの特定の例に限定されるものではなく、本発明の精
神を逸脱しないで幾多の変化変形がなし得ることはもち
ろんである。Although the present invention has been described above in detail with reference to a specific example thereof, the present invention is not limited to this specific example, and it goes without saying that many changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
図面は本発明によるオレフィン製造の好適な１具体例を
示すフローシートである。
１０．１２．２６・・対流予熱領域、１６・・混合領域
、１８や・フラッシュ塔、２０・・充填床、２２・・熱
交換器、２８・・放射加熱領域、３０・・蒸気−液分離
器。The drawing is a flow sheet showing one preferred embodiment of olefin production according to the present invention. 10.12.26...Convection preheating area, 16...Mixing area, 18...Flash tower, 20...Packed bed, 22...Heat exchanger, 28...Radiant heating area, 30...Vapor-liquid separation vessel.
Claims (1)
する方法において、前記炭化水素原料を予熱領域におい
て予熱し、予熱した炭化水素原料を希釈スチームと混合
して混合流を形成させ、該混合流をフラッシュ領域に送
って前記炭化水素原料をフラッシュし、該炭化水素原料
から約３００ないし約４００℃の温度以下で沸騰する物
質でなる蒸気フラクションを分離すると共に、約３００
ないし約４００℃の温度以上で沸騰する物質でなる残留
する液状フラクションを生成させ、前記蒸気フラクショ
ンの少なくとも一部をクラッキング領域に送ってクラッ
キング処理し、少なくとも１のオレフィンを生成するこ
とを特徴とする、オレフィンの製法。 ２ 請求項１記載の製法において、前記希釈スチームを
、前記炭化水素原料との混合前に予熱する、オレフィン
の製法。 ３ 請求項１記載の製法において、フラッシュされた蒸
気フラクションの一部を凝縮させ、得られた凝縮物を前
記フラッシュ領域に還流する、オレフィンの製法。 ４ 請求項１記載の製法において、前記液状フラクショ
ンが約３５０℃以下で沸騰する物質でなり、前記蒸気フ
ラクションが約３５０℃以下で沸騰する物質でなる、オ
レフィンの製法。 ５ 請求項３記載の製法において、前記蒸気フラクショ
ンの約５０％以下を凝縮させ、前記フラッシュ領域に還
流させる、オレフィンの製法。 ６ 請求項１記載の製法において、前記少なくとも１の
オレフィンがエチレンである、オレフィンの製法。 ７ 請求項１記載の製法において、前記炭化水素原料予
熱領域が熱分解炉の対流セクションである、オレフィン
の製法。 ８ 請求項１記載の製法において、前記炭化水素原料を
温度約１００ないし約３００℃に予熱する、オレフィン
の製法。 ９ 請求項８記載の製法において、前記炭化水素原料を
温度約２３０ないし約２６０℃に予熱する、オレフィン
の製法。 １０ 請求項２記載の製法において、前記希釈スチーム
を温度約３００ないし約７００℃に予熱する、オレフィ
ンの製法。 １１ 請求項１０記載の製法において、前記希釈スチー
ムを温度約５５０ないし約６００℃に予熱する、オレフ
ィンの製法。 １２ 請求項１記載の製法において、前記フラッシュ領
域を温度約２５０ないし約４００℃、圧力約２．５ない
し約６ｋｇ／ｃｍ＾２ｇで作動させる、オレフィンの製
法。Claims: 1. A method for producing at least one olefin from a hydrocarbon feedstock, comprising preheating the hydrocarbon feedstock in a preheating zone and mixing the preheated hydrocarbon feedstock with diluted steam to form a mixed stream; The mixed stream is sent to a flash zone to flash the hydrocarbon feedstock and separate from the hydrocarbon feedstock a vapor fraction consisting of materials boiling below a temperature of about 300 to about 400°C;
producing a residual liquid fraction of a substance boiling at a temperature of from to about 400° C., and passing at least a portion of the vapor fraction to a cracking zone for cracking treatment to produce at least one olefin. , Olefin production method. 2. The method of claim 1, wherein the diluted steam is preheated before mixing with the hydrocarbon raw material. 3. The method of claim 1, wherein a portion of the flashed vapor fraction is condensed and the resulting condensate is returned to the flash zone. 4. The method of claim 1, wherein the liquid fraction comprises a material that boils at about 350°C or less, and the vapor fraction comprises a material that boils at about 350°C or less. 5. The method of claim 3, wherein no more than about 50% of the vapor fraction is condensed and refluxed to the flash zone. 6. The method of claim 1, wherein the at least one olefin is ethylene. 7. The method of claim 1, wherein the hydrocarbon feedstock preheating region is a convection section of a pyrolysis furnace. 8. The method of claim 1, wherein the hydrocarbon feedstock is preheated to a temperature of about 100 to about 300°C. 9. The method of claim 8, wherein the hydrocarbon feedstock is preheated to a temperature of about 230 to about 260°C. 10. The method of claim 2, wherein the dilution steam is preheated to a temperature of about 300 to about 700C. 11. The method of claim 10, wherein the dilution steam is preheated to a temperature of about 550 to about 600<0>C. 12. The method of claim 1, wherein the flash zone is operated at a temperature of about 250 to about 400°C and a pressure of about 2.5 to about 6 kg/cm^2g.
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