JPH0421717B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、炭化水素を熱分解して、オレフイン
及び芳香族炭化水素（以下BTXと略す）、合成ガ
ス（メタノール，C₁化学用）等の石油化学製品
を製造する方法に関する。更に詳しくは、本発明
は炭化水素をスチームの存在下に、酸素により燃
焼してスチームを含む高温ガスを生成して熱分解
用熱源とし、このスチームを含む高温ガス中に水
素を供給し、該スチームと水素とを含む高温ガス
中に沸点が高い炭化水素を含有する炭化水素程、
高温側に供給して熱分解し、石油化学製品を高収
率かつ高選択的に製造する方法に関する。 従来、エタン、プロパンをはじめとする軽質の
ガス状炭化水素及びナフサ、灯軽油等の液状炭化
水素をオレフインに転換する方法として、スチー
ムクラツキングと呼称される官式熱分解法が用い
られていることは、周知の通りである。この方法
では、反応に必要な熱は、外務から官壁を通して
供給されるため、伝熱速度及び反応温度に限界が
あり、通常850℃以下、滞留時間0.1〜0.5秒の反
応条件が採用されている。又、分解苛酷度を上げ
て、より短滞留時間の分解を行うべく、細径管を
使用する方法も提案されているが、この方法では
内径が小さいため、内壁へのコーキングにより有
効内径が短時間のうちに減少し、その結果、反応
管での圧力損失が増大して炭化水素の分圧が増加
し、エチレンへの選択性が悪化する。このため、
デコーキングの間隔をせまくする必要がある。こ
の事は分解炉の稼動率低下と、デコーキングに伴
うヒートサイクル増加のため、装置の損傷を招来
するという大きな欠点を伴う。一方、超高温短時
間分解が、仮に可能になつたとしても、その苛酷
度に応じた短時間での急冷（クエンチング）によ
る反応凍結が困難なため、反応部で一旦確保され
たエチレンの選択性もクエンチヤーでの急冷能力
の不足により、大きく阻害される事になる。この
ような装置及び反応条件の制約から、使用できる
原料はせいぜい軽油迄に限定され、残油等の重質
炭化水素には適用できない。これは、高温、長時
間の反応では、重縮合の副反応が起こり、コーキ
ングが激しく発生するとともに、所望のガス化率
（反応帯に供給される炭化水素の量から、BTXを
除くC₅炭化水素より重質な炭化水素の量を差引
いたものの、供給原料炭化水素の量に対する重量
比）が達成出来ず、その結果有用成分の収率も低
いためである。また、一度原料が選定されると、
その単一原料と製品の要求に応じて、基本的に固
有の分解条件と固有の装置が必要となる。このた
め、原料及び製品のフレキシピリテイが乏しく、
融通性に欠けるという難点がある。例えば、現在
の代表的なナフサの管式分解炉では、エチレン生
産に主眼が置かれているため、併産するプロピレ
ン，C₄留分及びBTX等、他の基礎化学品を需給
バランスに応じた製品収率に任意に変動させる事
は困難である。これは、一方では他の代替原料
（例えば、重質炭化水素）の高苛酷度分解により
高収率で得られるエチレンの選択性をナフサ原料
により確保しようとするため、ナフサが本来有す
るプロピレン，ブタジエン等C₄留分、BTX製品
の大きなポテンシアリテイを犠牲にしている事が
わかる。エチレン収率を増加しようとすれば、プ
ロピレン，C₄留分収率は、逆に不可避的に減少
するというのが熱分解反応の宿命的現実である。
このような原料及び製品両面からの制約を緩和す
る方法として幾つかの方法が提案されている。 その第一の方法は、原油等の液状炭化水素を燃
料として、高温ガスを生成し、これにより炭化水
素を５〜70バールの加圧下、反応温度1315〜1375
℃，滞留時間３〜10ミリ秒で熱分解する方法であ
る。この方法では、高温ガスの燃焼帯から反応帯
内に向けて、CO₂，N₂等のイナートガスをフイ
ルム状に供給する事により、コーキングの抑制を
はかり、残油のような重質油の分解をも可能にし
ている。 第二の方法は、水素を一部燃焼して高温の水素
ガスを作り、水素雰囲気下、反応温度800〜1800
℃、滞留時間１〜10ミリ秒、圧力７〜70バールの
加圧下で、重質油を含む各種炭化水素から、オレ
フインを製造する方法である。水素大過剰の雰囲
気下で、熱分解を行う事により急速加熱、超短滞
留時間の分解及びコーキングの抑制を行う事によ
り、重質油の分解をも可能しているが、水素のリ
サイクル及び分離動力、メークアツプ、及び予熱
等のエネルギーが過大な経済的負担となつてい
る。いずれにしても、これらの方法は共に、重質
炭化水素からも高収率でオレフインを得るために
極めて苛酷な反応条件を必要としている。その結
果、製品としてのオレフイン構成が極めて、エチ
レン、アセチレン等C₂に偏つており、プロピレ
ン、C₄留分及びBTXを同時に高収率で得る様な
操作が困難であるという問題がある。 第三の方法は、反応器を二つにわけ、上流高温
側へは比較的分子量の小さいパラフイニツクな炭
化水素を供給して、比較的高苛酷度（分解温度
815℃以上、滞留時間20〜150ミリ秒）で熱分解し
てエチレンの選択性を向上し、次いで下流低温側
で軽油留分を供給して、低苛酷度、長滞留時間、
すなわち分解温度815℃以下、滞留時間150〜2000
ミリ秒で熱分解する事により、コーキングを抑制
している。そのためガス化率を犠牲にしている。
その目的は、高温側と同様エチレンの選択性向上
にある。この方法では、比較的分解容易なパラフ
イニツクな原料を高温部に、比較的分解困難な芳
香族に富んだ原料を低温部に供給するという、エ
チレンの選択性を目的とした原料配置となつてい
る。しかし、低温反応域で芳香族を含有する原料
を低苛酷度で分解しているため、本来ガス化して
有価な製品として評価され得る成分が燃料として
しか活用されていないという問題がある。以上の
如く、第三の方法では、原料及び製品が意図的に
限定されており、原料の選択及び得られる製品構
成の面で柔軟性に欠けるという問題がある。本発
明者等は、同一の反応器を使用して軽質炭化水素
から、重質炭化水素に亘る広範囲の炭化水素か
ら、コーキングを抑制して所望のオレフイン及び
BTXを、選択的にかつ高収率で得られるような
炭化水素の熱分解法を開発すべく鋭意研究を重ね
た結果、炭化水素をスチームの存在下で、酸素に
より燃焼し、生成するスチームを含む高温ガス流
中に水素を含有させ、任意の炭化水素を原料炭化
水素として要求される製品の選択性及び原料炭化
水素の特性を考慮して、それに応じた分解条件位
置に供給して熱分解する事により、軽質ガス又は
ナフサのような軽質油から、アスフアルトのよう
な重質油迄、同一反応器で同時に処理出来、しか
も個々の炭化水素を従来のように単独で熱分解し
た場合よりも、オレフイン及びBTX等を高収率、
かつ高選択性をもつて製造出来る事を見出し、こ
の知見に基いて本発明をなすに至つたものであ
る。 すなわち、本発明は炭化水素を熱分解して、石
油化学製品を選択的に製造する方法において、ス
チームの存在下に炭化水素を酸素により燃焼さ
せ、1300〜3000℃のスチームを含む高温ガスを生
成せしめ、この高温ガス中に水素を供給し、該ス
チーム及び水素を含む高温ガス中に沸点が高い炭
化水素を含有する炭化水素ほど反応帯の高温側か
ら多段に供給して、分解温度が650℃〜1500℃、
合計滞留時間が５〜1000ミリ秒、圧力が２〜100
バールかつ沸点が200℃以上の炭化水素を含有す
る炭化水素の分解後の水素分圧が少なくとも0.1
バール以上となるように維持して熱分解し、反応
生成物を急冷することを特徴とする炭化水素から
石油化学製品を選択的に製造するための熱分解法
を提供するものである。 以下に、本発明による熱分解法について詳細に
説明する。まず本発明によれば、反応に必要な熱
は炭化水素をスチームの存在下に、酸素により燃
焼して、発生した高温ガスにより供給され、しか
も内部加熱により供給されるので、外部加熱では
達成出来ないような高温度が容易に得られ、しか
も無駄のない熱の利用が行える。このような炭化
水素の燃焼による内熱式加熱は従来からも提案さ
れているが、一般には燃料として用いられる炭化
水素は、ガス状炭化水素や灯軽油等のクリーンオ
イルが中心である。また、重質油を燃料として使
う方法も提案されているが、燃焼した場合、コー
キング及びスーテイングを生じやすく、前述した
ように大量のCO₂，N₂等のイナートガスの循環
が必要となる。本発明では、燃焼を後流反応器で
必要となるスチームも含めて、燃料炭化水素に対
して１〜20（重量比）の多量のスチームの存在下
で行う事により、燃焼条件の緩和とスチームによ
る固体炭素のリフオーミング効果により、コーキ
ング及びスーテイングを抑制できる。その結果、
メタン等の軽質ガス又はナフサ等の軽質炭化水素
から、分解油、アスフアルト等の重質炭化水素
迄、任意の炭化水素を燃料として選択できる。ま
た、水素、一酸化炭素等を燃料として用いる事も
できる。次に、酸素の供給量は理論当量以上でも
以下でもよいが、酸素の供給量があまり過剰にな
ると、後流に位置する反応器での有効成分や反応
用水素の損失になるので好ましくない。一方、酸
素の供給量が理論当量以下の場合には、部分燃焼
により水素及び一酸化炭素が生成し、反応系にリ
サイクルされる水素量を低減出来るという利点が
ある。又一酸化炭素も反応の前後の高温部及びリ
サイクル過程でのシフト反応により容易に水素に
転換出来、反応により消費される水素の補充に当
てられる。これ等は、いずれも本発明の基本構成
要件である重要な水素の供給源となる。この水素
により、重質炭化水素に相対的に不足している水
素が補給されるため、ガス化率、及びオレフイン
収率が上ると共に、任意の原料の熱分解による製
品の選択性のコントロールが大巾に向上する。一
方、コーキングが更に抑制されるという利点を伴
う。また、燃料の部分酸化により、メタノール、
C₁化学等に使用される合成ガスを副生品又は主
製品として製造する事が有利な場合もある。この
時は、反応用水素のメークアツプも、そのリサイ
クルも不要となる。本件については、本発明者等
により先願済の特願58−041932があり、これは本
発明の一部を構成する。ところでCO₂，N₂等の
他のガスと異なり加えられたスチームは、分解ガ
スの分離精製過程で、容易に凝縮されて回収でき
精製系の負担の増加を生じない利点がある。ま
た、本発明に必要な酸素は空気からの深冷分離、
膜分離、吸着分離等により得られた濃度の高い酸
素を用いるのが普通であるが、アンモニアプラン
ト等との組合せにより、空気を用いても有益な場
合はこの限りではない。高温バーナーガス温度
（燃焼器での燃焼ガス温度）については、系外か
らのスチーム供給量を減らして、高温度にして反
応器に供給する方が、熱的には有利であるが、
2400℃以上になるとＯ，OH等の含酸素ラジカル
濃度が増加し、それにより後流反応器での有価な
製品の損失が大きくなり、アセチレン、CO等が
増加し、原料の均一加熱が難しく、燃焼器構造の
安定性等の面から上限が存在する。次に、本発明
では、上記燃焼器にて生成したスチームを含む高
温ガス中に、更に水素を供給して水素及びスチー
ムの存在下で、先ず高沸点炭化水素の熱分解を行
う事を特徴としている。沸点が高い重質炭化水素
の熱分解においては、急速に原料炭化水素を加熱
蒸発させて、ガス化しスチームで希釈されたガス
相で、エチレン、プロピレン、ブタジエン等の低
分子量のオレフイン等に分解する事が、高ガス化
率及びオレフイン、BTXを高収率にて生成させ
るために重要である。逆に、もし十分な加熱速度
が達成されなければ、液相での重縮合を招来し、
その結果、ガス化率、オレフイン収率、BTX収
率は極めて不満足なものとなる。本発明では、
1300〜3000℃、好ましくは1400〜2400℃のスチー
ムを含む高温ガスに更に水素を供給し、このスチ
ームと水素とを含有する高温ガスを高沸点炭化水
素と直接接触させる事により、このような重質炭
化水素の熱分解に必要な急速加熱による熱分解が
達成できる。本発明では基本的に沸点が高く、か
つアスフアルテン等の分解困難な多環芳香族成分
の含有率が高い原料程、より高温側に供給される
と共に、更に共存する水素によつて、これ等重質
炭化水素の熱分解を加速し、より高いガス化率、
オレフイン収率を達成する事ができる。ところ
で、熱分解雰囲気に水素を存在させる事により、
次の大きな利益を享受できる。第一に他の物質に
比べて高い熱伝導率を有し、その結果重質炭化水
素でも急速に加熱昇温できる。この事は前に説明
した様に、重質炭化水素の熱分解においては重要
である。第二に水素化作用により前述の液相での
重縮合反応を抑制すると共に、重質炭化水素では
炭素含量に比較して相対的に不足している水素を
外部から補給する事により、ガス化を促進し軽質
ガスの生成量を増大できる。また、気相からのコ
ークス生成に対しても、コーキング反応の前駆物
質であるアセチレンの量を減少させ、抑制でき
る。第三に反応系内のラジカル濃度を増加する効
果があり高い分解速度、ガス化速度が達成でき
る。以上三つの効果は、高温、高水素分圧下で著
しく、その結果、前述の最も高温部で最も重質な
炭化水素を熱分解する効果と相乗し、高いガス化
率、オレフイン収率が達成出来る。ところでこの
高沸点の重質炭化水素の熱分解による吸熱反応の
ため、熱分解後の反応流体の温度は、若干低下す
るが未だ高い温度を保持している。特に水素が存
在しない場合に比べて、水素化により発熱の寄与
があり温度の低下はかなり少なくなつている。従
つて本発明では、反応流体を順次、より低沸点の
軽質炭化水素と直接接触させながら、熱分解する
事により、重質炭化水素の熱分解を促進するため
に最初に投入された熱量を有効に回収すると共
に、より重質炭化水素からの反応物質を、より軽
質炭化水素の熱分解吸熱反応によつて速やかに冷
却する事ができる。このような分解により低沸点
の軽質炭化水素程、低温、低水素分圧で熱分解さ
れる事になるが、沸点200℃以上の炭化水素を含
有する炭化水素（含リサイクル分解油等）の分解
後で、少なくとも水素分圧が0.1バールである事
が、前述の水素効果を発揮して高ガス化率、高オ
レフイン収率を確保するためには必要である事が
判明した。さらに、重質炭化水素の熱分解は前述
のように高ガス化率、高オレフイン収率を達成す
るために高苛酷度で行われる。その結果、その収
率分布は、オレフインの中でも極めてエチレン含
有量の高い特徴があるが、本発明では後流低温側
に供給される相対的に軽質な炭化水素を、その沸
点範囲（ナフサ留分、灯油留分等の種類）、量及
び又は熱分解条件を適切にコントロールするよう
に供給して熱分解し、最終的に得られる総合的な
オレフイン及びBTX等の収率分布を、所望の構
成に自由に調整する事、換言すれば製品の選択性
を達成出来るという大きな特徴を有する。このよ
うな熱分解条件のコントロールは、原料の供給位
置の変更、全圧、滞留時間、温度の変更により行
われる。更に原料炭化水素及び製品のフレキシビ
リテイの観点から、原料炭化水素の分解条件を最
適にするために、各原料炭化水素の供給位置の間
に、又は原料炭化水素と同時に（原料供給の過程
におけるコーキング防止機能を含む）スチーム、
水、水素、メタン、硫化水素等を供給する場合も
ある。これはコーキング抑制にも有利である。な
お、部分負荷運転によつて生じる不利益を補うた
めに、同様な処置をとることも出来る。ところ
で、上記でいう高沸点の重質炭化水素とは、例え
ば、沸点が350℃以上の成分を多量に有する分解
困難な、アスフアルテン等多環芳香族を含有する
常圧残油、減圧残油、重油、シエールオイル、オ
リノコタール、石炭液化油、熱分解油、熱分解残
油石油ピツチ類及びアスフアルテンは皆無に近い
が、レジン、芳香族等を大量に含有する減圧軽
油、溶剤脱歴油等、その他重質原油、石炭等を含
む。一方、低沸点の軽質炭化水素とは、例えば沸
点が350℃以下のLPG、ライトナフサ、ナフサ、
灯油、軽油及び分解ガソリン（C₅〜200℃留分で
BTXを除いたもの）等の各種分解油及び改質油
等を含む。但し、後述の如くメタン、エタン、プ
ロパン等は、その分解機構が異なるので、軽質パ
ラフインガスとして、別途区別して操作条件を適
用する。 以上の分解特性による分類は、あくまで原則で
あつて、例えば350℃より高い沸点を有する炭化
水素を含む原料炭化水素でも、軽質原油の様に相
当量の軽質留分を含み比較的分解容易なパラフイ
ン成分に富み、かつアスフアルテン含有率の少い
ものや、350℃以上の成分を含んでいるが、実質
的には沸点が350℃以下の炭化水素の分解特性を
有するものが、支配的な炭化水素に対しては、沸
点が350℃以下の軽質炭化水素として取扱う。又、
系内の燃料バランス上、燃料油が必須の場合、そ
の他特殊な条件が存在する場合には、実質的に原
料炭化水素の沸点が350℃より高い重質炭化水素
を含む場合であつても、沸点が350℃より低い軽
質炭化水素と同様の分解条件で意図的にガス化率
を抑制した分解を行うこともある。また、原料炭
化水素が沸点350℃以下の炭化水素を含む場合で
もレジン等、分解困難な成分を比較的多量に含有
している場合は、製品の選択性に対する要求を考
慮して、高沸点重質炭化水素の分解条件を採用す
る事がある。又、沸点が多少違つても類似の原料
は同一分解条件となる同一位置から供給するの
が、実際的である。場合によつては、原料の制約
条件と製品の要求とを合致させるため、同一分解
特性を有するものでも、異なつた分解条件を適用
する場合がある。 すなわち、炭化水素は原則としてその分解特性
により決まる最適分解条件で分解される事が好ま
しいが、供給原料炭化水素の制約及び所望製品構
成の要求から、必ずしも最適分解条件が適用され
ない場合もある。本発明では、原料炭化水素を多
段に反応器に供給する事により、このような要請
に対しても容易に適応できる。また、原料炭化水
素の分解特性は、主としてその沸点により判断さ
れるが、更に詳しくはその原料炭化水素中のパラ
フイン、芳香族、アスフアルテン等の含有率によ
り、その供給位置及び分解条件が設定される。な
お、原料炭化水素として、沸点350℃以上の成分
を含有する炭化水素が利用できない場合でも、例
えば、ナフサを前述の高沸点重質炭化水素の分解
条件で、高温・短滞留時間分解を行つて、エチレ
ンの選択性の高い分解を行うと共に、その後流に
ナフサ、プロパン等を供給してマイルドな分解を
行う事により、プロピレンやC₄留分BTXの選択
性を増し、トータルシステムとしては所望の製品
構成を自由に達成する事ができる。 更に、本発明は熱分解により生成したエタン、
プロパン等の軽質パラフインガス及び分解油をそ
の分解特性に応じた反応器の位置に供給して、ガ
ス化率を高い水準にて達成する事（例えば、アス
フアルトから65％以上、ナフサから95％以上）を
特徴としている。従来、このような分解油の同一
反応器へのリサイクルは、一部提案されている
が、原料炭化水素と同一位置、同一分解条件への
供給であり、その結果、収率向上への寄与は、ほ
とんど期待できない。すなわち、分解油をバージ
ン原料と同一位置に供給した場合、分解しやすい
バージン原料が優先的に分解され、分解油は、単
に熱履歴を受けて重縮合反応により重質炭化水素
に転換する。しかるに、本発明では分解油を、そ
れ等を製出した最初の原料炭化水素すなわち、バ
ージン原料より高苛酷度の分解が行われるよう
に、供給位置を最初の原料より高温側にリサイク
ルして再原料化される。この分解油の供給位置
は、更にその分解特性と、所望の製品構成により
決定される。特にプロピレン、C₄成分、BTX等
の選択性を高めるために、反応器後流での軽質炭
化水素の分解条件は、相対的にマイルドとなり、
その結果、分解油の収率が増加し、ガス化率が低
下する。しかし、この分解油はこの分解油を主と
して製出した最初の原料の供給位置より高温、高
水素分圧の上流側に供給する事により、容易に分
解してエチレン、BTX等に転化し全体としてガ
ス化率、有用成分収率は増大する。同時に製品の
選択性を確保出来る。従来のナフサ分解では、15
〜20％の分解油（BTXを除く）が生成している
が、本発明の方法によれば、これらの燃料として
使用されている分解油からも70〜80％が有用なガ
ス成分（エチレン、BTX等）として回収できる。
又エタン、プロパン等の軽質パラフインガスは、
850〜1000℃の反応温度域にエチレン、プロピレ
ンを高収率にて得る事を目的として供給される
が、重質炭化水素を高苛酷度で同時に分解する場
合には、水素キヤリアガスとしての機能をも考慮
して、重質炭化水素の上部又は同一位置に供給す
ることもある。一方、水素及びメタンは、特に合
成ガスの要求がなければ本発明の思想に従つて、
部分燃焼により生成させた水素、一酸化炭素と共
に反応部に供給するか、沸点350℃以上の成分を
含む炭化水素の供給位置と同一位置又はその上部
に供給して、重質炭化水素に不足している水素の
補給を行うと共に、有用成分への転化を行う。更
に反応器後流にナフサ等の水素含有量の高い軽質
炭化水素を供給する事により、反応器後流では水
素分圧が増加してくる。その結果、反応器上流の
重質炭化水素の分解により生成したラジカルを多
量に含有する熱分解油、熱分解残油等が水素化さ
れ、安定化される事によりスラツジの生成や、反
応器、及び急冷熱交換器でのコーキングが抑制さ
れ、熱分解残油が安定化される。しかし、原料炭
化水素及び分解条件等によつては、上記水素の効
果丈では熱分解残油の安定化が不充分な場合もあ
り、その場合、別途水素で処理してもよいが、本
発明の如く水素を所要の最適位置から追加供給
し、製品分離精製系からの水素、メタン等をも所
望の位置に分割リサイクルして熱分解残油の安定
化を行う。又、重質炭化水素を単独で超苛酷度分
解して製出される炭素質の熱分解残油は原料又は
燃料化のためのハンドリング（含輸送性）、バー
ナでの微粒化が場合によつて不可能であつたが、
本発明に従えば、水素雰囲気で熱分解される事、
及び後流低温側での軽質炭化水素のマイルドな分
解により得られた分解油と、上流高温側での熱分
解により得られた炭素質の熱分解残油が混合され
る事によりハンドリング及びバーナでの微細化が
非常に容易となつた。軽質炭化水素からの分解油
には、揮発分、水素供与物質が共に豊富なため、
固体状の熱分解残油はより安定にスラリー化され
ると共に、揮発分の増加によりバーナでの沸騰噴
霧が容易となり、微粒化促進による有効成分への
再原料化に有利な条件が整つた。 更に、本発明は以下の特有な作用効果を奏す
る。すなわち、前述の如くより分解しやすい350
℃以下の低沸点炭化水素を含む軽質炭化水素を供
給する事により、より重質な炭化水素の熱分解を
達成するために投入された熱量を、軽質炭化水素
の反応吸熱により有効に回収すると共に高温上流
側からの重質炭化水素の分解ガスを含む反応流体
を、軽質炭化水素の吸熱反応によりすみやかに冷
却して、過分解による有価な製品の損失を抑制す
る事ができる。また、本発明では前に述べたよう
に、分解のために供給される熱エネルギーを最大
限に活用して、炭化水素の熱分解を行つているた
め、製品に対する燃焼ガス量を著しく低減でき、
その結果分解ガスの分離精製動力を、従来の類似
技術に比べて大きく低減できる。換言すれば、単
位製品あたりの燃料、酸素等のコーテイリテイが
大幅に低下する。 以上説明したように、本発明は重質炭化水素
と、軽質炭化水素では分解特性に著しく差がある
事に着目し、各々の炭化水素を要求される製品構
成に従つて、その分解特性に最も適した条件で分
解する事を特徴としている。すなわち、常圧残
油、減圧残油等の高沸点重質炭化水素では、オレ
フイン生成反応と競争的に液相での重合反応が生
ずるため、ガス化率及びオレフイン収率を高める
ためには、液相での滞留時間をできるだけ短くす
ると共に、相対的に不足している水素を反応系に
補給する必要があり、高温・超短時間並びに、水
素分圧存在下での加熱により分解が極めて重要で
ある。しかし、このような高温では生成したプロ
ピレン、C₄成分は、短滞留時間にもかかわらず、
更に分解されてエチレン化し、製品構成に占める
エチレンの比率が極めて高くなる。逆に、プロピ
レン、C₄成分の選択性を増加させようとすれば、
ガス化率は低下し、その結果プロピレン、C₄成
分は若干増加するが、エチレン収率は著しく低下
する。従つて、重質炭化水素の分解条件は主とし
てエチレンへの選択性を高める条件で分解する事
が望ましい。一方、ナフサの様な軽質炭化水素で
は、容易にガス化し、気相でのアセチレン、エチ
レン、ブタジエン等の重縮合又は、原料パラフイ
ン等の環化脱水素反応によりBTX及び分解油が
生成する。従つて、重質炭化水素に比べて加熱速
度等の影響は小さく反応条件も比較的幅広く考え
る事ができる。例えば、高温分解ではパラフイン
鎮のクラツキングによる低級オレフインの生成が
主となり、その結果環化脱水素反応によるBTX
及び分解油の収率は低下する。また、気相低級オ
レフイン及びアセチレンの重縮合によるBTXの
生成は、滞留時間を長くする事により、増加する
が短滞留時間ではBTXの収率は低下してくる。
また、低級オレフインに占めるプロピレン、C₄
成分の割合は、高苛酷度（高温長滞留時間）分解
程、エチレンへの分解が生じるため、低下しエチ
レンへの選択性が増大する。一方、軽質炭化水素
の場合は低温下での分解でも、重質炭化水素の場
合と異なり、高いガス化率が得られる。しかもそ
の製品構成はプロピレン、C₄成分の比率が増大
すると共に、これらの分解による相対的に価値の
低いメタンの生成が減少し、有価なC₂〜C₄の合
計のオレフイン収率は逆に増加する。反応系に存
在する水素は、重質炭化水素の分解条件のような
高温では、プロピレン等のエチレンへの転化を促
進するが比較的温度の低い温和な反応条件では、
その促進効果は著しく低下する。また、低温分解
では相対的に環化脱水素反応によるBTX及び分
解油の収率が増加する。この分解油収率の増加
は、そのままではガス化率の低下をもたらすが、
本発明では分解油の生成条件よりも高温側へ供給
する事により、エチレン、BTX等に転化し、全
体として通常の高温での一段分解に比べて、ガス
化率、有用成分収率、選択性を向上できる。 本発明は、上記軽質炭化水素と重質炭化水素の
分解特性に着目し重質炭化水素は、高温スチーム
及び水素の存在下で高温・高苛酷度分解により、
高いガス化率及びオレフイン収率（主としてエチ
レン）が得られるように分解し、次に軽質炭化水
素をC₃，C₄オレフイン及びBTXが高い選択性で
得られるように、低温・長滞留時間で分解して、
所望の製品構成に調整する事を特徴としている。
しかも、このC₃，C₄オレフイン及びBTXへの選
択性が高い分解条件は、前述したように比較的低
温のため、重質炭化水素の熱分解のために反応器
に投入された過剰熱量の有効利用という形で容易
に得られる。更に、原料炭化水素の分解により生
成した分解油をその原料炭化水素より、高温の反
応条件で分解する事により、従来燃料としてしか
評価されていない成分を有価なBTX成分やエチ
レンに転化できる。例えば、アントラセン等の縮
合芳香環も高温分解により、メタン、エチレン、
BTX等になり、高い有価成分への転化率が達成
できる。この結果は特に水素分圧が高い程著し
い。 この様に本発明は、原料炭化水素を有効に活用
するため、原料炭化水素をその分解特性に応して
多段に供給し、高温側では高苛酷度分解により、
高ガス化率及び高エチレン収率を達成し次にその
後流で、C₃，C₄オレフイン及びBTXへの選択性
が高くなるように炭化水素を分解して高温側での
高苛酷度分解によつて得られたエチレン主体の分
解ガスと主として低温側で得られたC₃，C₄オレ
フイン及びBTX成分の含有率の高い分解ガスと
に調整し、トータルとして所望の製品構成を選択
的に得る事を特徴としている。従つて、前にも述
べた様に必ずしも沸点350℃以上の重質炭化水素
をバージン原料として供給する必要はなく、例え
ばナフサ、灯油等を上流で高温分解し、エチレン
に富んだ分解ガスとし、後流でLPG、ナフサ等
C₃，C₄オレフイン及びBTXへの高いポテンシヤ
ルをもつ炭化水素を、C₃，C₄オレフイン及び
BTXの選択性が高い条件で分解して、全体とし
ての製品構成を調整する事もできる。従つて本発
明の技術思想に従えば、ナフサのような単一原料
を二分して高温分解と低温分解をしてもよいし、
バージンナフサを全量低温分解し生成分解油を上
記の目的に合うように高温で分解する事は、非常
に好ましい方法である。逆に減圧軽油のように沸
点が350℃以上の成分で構成される重質炭化水素
でもC₃，C₄成分、及びBTXへの選択性が高い原
料を、高温及び低温分解する事も本発明の技術思
想に合致するものである。以上のような組合せは
具体的には、原料炭化水素の入手性と需給動向に
基ずく製品構成とにより決定される。特に重質炭
化水素は高いガス化率を得るためには、高温従つ
て高いエネルギ投入量を必要とし、しかも製品構
成が極めてエチレンに偏倚しているため製品のフ
レキシビリテイに欠けるという問題があつた。本
発明によれば、製品当りのエネルギ投入量の低下
と、製品構成面の多様化が達成出来、これ等重質
原料炭化水素も有効に活用出来る。 次に、本発明の方法を実施態様例により詳細に
説明する。第１図は、本発明の方法を工業的に適
用した場合の一実施態様例の例示図である。これ
は単に説明のためであつて何ら本発明を制限する
ものではない。第１図において、まず燃料炭化水
素１を所定の圧力まで加圧し、燃焼帯２に供給す
る。更に燃焼帯２には、酸素製造装置３から酸素
４が供給され、予め加熱されてライン５から供給
されるスチームの存在下で、燃料炭化水素１を部
分燃焼し、1300〜3000℃の高温燃焼ガス流６をつ
くる。スチームは単独でも、あるいは酸素４や燃
料１と混合して供給したり、燃焼帯２の器壁の保
護及びコーキング抑制のために器壁に沿つて供給
する方法がある。燃焼帯２から出た水素及びスチ
ームを含有する高温燃焼ガス流６はライン３０か
ら供給される水素と混合後、次に反応帯８に入
る。反応帯８には、まず沸点が350℃以上を主成
分とするバージン重質炭化水素、例えばアスフア
ルト７が供給され前述の高温燃焼ガス流６と、直
接接触して混合し、急速に加熱され分解する。そ
の結果、オレフイン（特にエチレン）を大割合に
含有する高温反応流体９が生成する。次に高温反
応流体９は、反応器に順次供給される、高沸点分
解油（沸点200〜530℃）１０、分解ガソリン
（C₅〜200℃）１１、エタン、プロパン、ブタン
等の軽質パラフインガス１２及び沸点350℃以下
のバージン軽質炭化水素１３と接触しながら、こ
れらの炭化水素を順次熱分解する。同時に、反応
流体９は冷却されて、初期に燃焼帯２に投入され
た熱量が、有効に前記炭化水素の熱分解の反応熱
として利用される。次に反応帯８から出た反応流
体１４は、急冷装置１５に入り急冷されると共に
熱回収される。該急冷装置１５としては、例えば
管内外の二流体間で熱交換する間接急冷熱交換器
等がある。急冷装置１５を出た反応流体１６は次
にガソリン分留塔１７に入り、分解ガス及びスチ
ーム２１と分解残油（200℃＋）１９とに分離す
る。ここで回収された分解残油１９は、蒸留装置
３２により、高沸点分解油１０と燃料油（530℃
＋）２０に分離され、高沸点分解油１０は、バー
ジン重質炭化水素７の供給位置の後流にリサイク
ルされて再び分解される。一方、燃料油２０はプ
ロセススチーム等の熱源又は、燃焼帯２への供給
燃料１として用いられる。分解ガス及びスチーム
２１は更に高温分離系２２により分解ガス２６、
プロセス水２３、BTX２４及び、BTX２４を分
離した後の分解ガソリン２５に分離される。分解
ガス２６は、更に酸性ガス分離装置２７により、
CO₂及びH₂S34を除去後、ライン２８をへて、製
品分離精製装置２９に導入される。該製品分離精
製装置２９では、水素及びメタン３０、エチレ
ン、プロピレン、ブタジエン等のオレフイン１
８、エタン、プロパン、ブタン等の軽質パラフイ
ンガス１２及びC₅より重質の成分３１に分離さ
れる。このうち、水素及びメタン３０は、燃料１
用３３として抜き出す場合もあるが、スチームを
含む高温ガス６と混合又は、反応滞８の上部の重
質炭化水素７の供給位置か、その上部に、軽質パ
ラフインガス１２は中間の温度域850〜1000℃の
反応領域でエチレン、プロピレン等を高収率で得
るか、又は重質炭化水素への水素供与ガスの機能
をもかねて水素、メタンと混合して、又C₅より
重質の成分３１はBTX２４を分離後、高温分離
系２２からの分解ガソリン２５と共に、ライン１
１より高沸点分解油１０と軽質炭化水素１３の間
に、それぞれリサイクルされて更に分解される。 ここで用いられる燃料炭化水素１に特に制限は
なく、例えば上記分解残油の他に、軽質炭化水素
ガス、ナフサ、灯軽油等の軽質炭化水素から常圧
残油、減圧残油、重油、シエールオイル、ビチユ
ーメン、石炭液化油、石炭等の重質炭化水素、各
種分解油及び非炭化水素のCO、H₂等のプロセ
ス、アベイラビリテイに応じて幅広く選択でき
る。しかし、基本的には有価製品への転換が相対
的に困難なもの、価値が低いものを優先的に燃料
として使用する事が好ましい。また、沸点が350
℃以上の原料重質炭化水素７の例としては、減圧
軽油、常圧残油、減圧残油等の石油系炭化水素、
シエールオイル、ビチユーメン、石炭液化油、石
炭等基本的に制約はない。一方軽質炭化水素１３
の例としては、LPG、ナフサ、灯油、軽油、パ
ラフイニツクな原油、同常圧残油等又はそれ等と
同様な機能を有する炭化水素であれば特に制限は
ない。また、分解油のリサイクルポイントは、バ
ージン原料、分解油性状、製品構成の要求等によ
り最終的には、決定され例えば原料重質炭化水素
７として、常圧残油を用いた場合には、高沸点分
解油１０は重質炭化水素７の上流に供給する事が
好ましい。また、重質炭化水素７として減圧残油
を用いた場合には、通常第１図に示される位置に
供給される。また高沸点分解油を更に分離して、
例えば200℃〜350℃留分と350℃〜530℃留分とに
わけて供給しても良い。以上第１図には、沸点が
350℃以上の炭化水素を主成分とする重質炭化水
素と、沸点が350℃以下の炭化水素を主成分とす
る軽質炭化水素を原料として供給する場合の実施
態様例を示したが、前にも述べたように沸点が
350℃以上の成分を含む重質炭化水素を原料とし
て供給する事が、必須ではなく、例えば原料とし
てナフサのみを用いた場合でも、本発明の技術思
想により第１図の重質炭化水素の供給ライン７を
削除する事により、同様の効果を発揮する事がで
きるし、原料重質炭化水素７の代わりにナフサを
供給し、分解油をその上流にリサイクルする事も
できる。又、原料がアスフアルト、軽油、ナフサ
の様に３種類以上でも第１図の重質炭化水素７の
供給位置からアスフアルトを、軽質炭化水素１３
の供給位置からナフサを、その中間段から軽油を
供給する事により、同様な効果が得られる事はい
うまでもない。更に第１図では、燃料１の部分燃
焼による消費水素のメークアツプと、消費しない
が反応場の水素分圧維持のために分離精製系から
のリサイクル水素３０とがバランスしている例を
示した。ところで反応系全体での水素の消費量
は、原料である重質炭化水素及び軽質炭化水素の
Ｈ／Ｃ（原子比）により決まり、原料のＨ／Ｃが
全体としてかなり高い場合には、必ずしも燃料の
部分酸化によるメークアツプ水素を必要としな
い。これは軽質炭化水素としてナフサ等を用いた
場合には、Ｈ／Ｃが比較的高く、熱分解により水
素が生成し、それにより重質炭化水素の不足水素
量を条件によつては相当補う事が出来るためであ
る。いずれにしても水素メークアツプには、燃料
１の部分燃焼による方法が好ましいが、通常のス
チームリフオーマによる水素製造装置より供給す
る事も出来る。 以上詳細に説明したように、本発明は従来技術
を凌駕する以下の特徴を有する。すなわち、炭化
水素をスチームの存在下で、酸素により燃焼し、
反応に必要な熱を供給すると共に、生成するスチ
ームを含む高温ガスに、水素を供給して水素及び
スチームを含有するガスを生成し、この高温ガス
と、原料炭化水素とを、沸点が高い重質炭化水素
を含む炭化水素から、順次供給して、該炭化水素
を熱分解する事により、 (1) 任意の重質炭化水素、任意の軽質炭化水素及
びそれ等の分解油を、その原料の分解特性と、
所望の製品選択性に最も適合するように、同一
リアクタで、同時に異なる複数の分解条件で熱
分解する事が出来、その結果高ガス化率の下、
高収率、高熱効率にて、しかも任意の比率でエ
チレン、プロピレン、C₄留分、BTX、合成ガ
ス（メタノール等）を選択的に製造する事が出
来る。 (2) 重質炭化水素の熱分解では、ガス化率を最大
限にあげるため、水素存在下、高温・短時間で
高苛酷度分解をする必要がある。その結果とし
て、高いオレフイン収率が期待出来るが、オレ
フイン収率に占めるエチレンの比率が高くな
り、製品の選択性（フレキシビリテイ）が硬直
化すると共に、製品当りのエネルギ源単位が増
加するという問題がある。本発明によれば、製
品の選択性を大巾に向上させるために、後流で
軽質炭化水素を分解条件をコントロールして熱
分解するため、トータルとしては製品のフレキ
シビリテイが顕著に改善されると共に、製品当
りのエネルギ原単位を飛躍的に低減できる。 (3) 生成した分解油、分解残油及び副生ガスで
も、バージン原料とは異なる、かつそれ等の性
状に応じた分解条件に合わせて多段に供給する
事により、徹底的に有効活用される。その結
果、従来燃料としてしか利用出来なかつた分解
油成分等も、BTXオレフイン等の有用成分に
転換出来、先行技術からは全く期待出来なかつ
た低級資源の効果的、効率的再原料化が可能と
なつた。 (4) 重質炭化水素の熱分解雰囲気に水素を共存さ
せる事により、重質炭化水素及び分解油に不足
している水素が補給されるため、これ等からも
高収率でオレフイン、BTX等が製造される。 (5) 製品当りの燃料、酸素等のユーテイリテイが
大巾に減少し、その結果、燃焼ガス量も激減
し、従つて分解ガスの分離精製コストを著しく
低減できる。 (6) 重質原料の分解ガスは、コーキングしやすい
ので一般に高圧スチームの回収が困難である。
しかるに本発明によれば、水素雰囲気で熱分解
することにより、又軽質炭化水素の熱分解によ
り生成する水素、メタン等により、重質炭化水
素又は分解油の上流での熱分解により生成した
ラジカルが安定化され、スラツジの生成、反応
器、及び急冷熱交換器でのコーキングを抑制で
きる。又コーキング物質が軽質原料の分解ガス
により希釈される効果も加算され、この結果ア
スフアルトのような重質炭化水素を熱分解して
も、間接急冷熱交換器にて高圧蒸気としての熱
回収が可能となり、熱経済性の顕著な改善が実
現した。 (7) 分解容易な軽質炭化水素の分解により、上流
の高温分解ガスは、効果的に急冷され過分解に
よる製品の損失が防止できる。 実施例 以下実施例について述べるが、これらは単に説
明のためであつて、何ら本発明を制限するもので
はない。本実施例は、燃料として中東系の減圧残
油（比重1.02、Ｓ分4.3％、流動点40℃）を使用
し、まず反応器の上方に設けられた通常のバーナ
ータイプの燃焼器で、500℃以上に予熱したスチ
ームを周囲から吹き込みながら、上記減圧残油を
酸素にて燃焼し、スチームを含む高温ガスを発生
させた。次に燃焼器後流で反応器の直上部に、
500℃程度に加熱した水素を吹き込み高温ガスと
混合した。更に、この高温ガスは、燃焼器の直下
部に設けられた反応器に入り、反応器側壁に設置
された複数のバーナーから供給される原料と均一
に混合され、該原料を熱分解した後、反応生成物
を水にて外部から間接的に冷却し、生成物を測定
した。反応器側壁には、任意の原料に対して任意
の分解条件を達成できる様に、反応流体の流れ方
向に多数のノズルを設置し、供給原料又は分解油
の性状の差により、これらの供給位置を変更して
試験を行つた。また、反応条件を調整するために
条件によつては、高温スチームをこれらのノズル
から供給した。また、滞留時間は反応器の容積
と、反応条件より計算により求めた。 第一表は、原料として中東系ナフサ（沸点40〜
180℃）を用いて、圧力10バールで分解した時の
分解条件と製品収率の関係を示したものである。
第一表において比較例１は、単にナフサを熱分解
した結果であり、比較例２は比較例１で生成し
た、分解ガソリン及び分解残油を共に原料ナフサ
の供給位置と略同一位置にリサイクルして分解し
た場合の結果を示したものである。一方、実施例
１は分解残油、分解ガソリン、原料ナフサの順に
供給位置を変えて、分解した場合である。反応器
出口温度は、比較例２及び実施例１とも750〜800
℃であつた。また実施例１での分解残油及び分解
ガソリンの分解温度は分解残油が1400℃、分解ガ
ソリンが1350℃程度で、いずれも反応器に供給し
てから、次の炭化水素が供給される迄の滞留時間
は約５ミリ秒で行つた。実施例１より明らかな様
に、分解残油及び分解ガソリンを原料ナフサより
苛酷な条件で、分解する事により比較例１及び２
と比べて高いオレフイン収率を維持しながら、高
いガス

【表】

【表】

【表】 化率及びC₃，C₄成分及びBTXへの選択性を達成
できる事がわかる。一方、単に、原料ナフサと同
一分解条件にリサイクルした場合（比較例２）で
は、ガス化率及びBTX収率は、若干増加するが
分解残油も増加しており、実施例１の高い分解率
と比べると極めて不満足なものである事がわか
る。 実施例 次に、第二表は原料として燃料に使用している
のと同一の減圧残油を重質炭化水素とし、実施例
で使用したナフサを軽質炭化水素として使用
し、実施例と同一の装置により熱分解した結果
である。比較例３は、減圧残油のみを初期温度
1150℃付近で分解した場合の熱分解成績を示した
ものである。この時、反応器出口温度は極めて高
いため、水を反応器内に直接吹き込んで急冷し、
反応生成物を測定した。次に実施例２は、水を吹
き込むかわりにナフサをその分解条件が、実施例
１に近くなる様に供給して分解した時の熱分解成
績を示したものである。この時、分解雰囲気の水
素分圧及び温度をコントロールするため、ナフサ
供給の直前に高温スチームを1.6Kg供給した。こ
の様に、減圧残油を熱分解した後の高温ガスを利
用して、原料減圧残油に匹敵する量のナフサが分
解でき、その結果製品構成が著しく改善される事
がわかる。一方減圧残油を単独に、初期温度950
℃で分解した場合には、そのガス化率は水素存在
下にもかかわらず、約45wt％と比較例３に示す
高温分解の約70％前後と比べて、著しく低下し
た。以上の結果より、重質炭化水素から高いガス
化率を得るためには、1000℃以上の高温で分解す
る事が好ましく、その結果、重質炭化水素の分解
後のガスはかなり高温で存在する。特に本実施例
の様に、反応系に予め水素を存在させる事により
水素化反応が進み、その発熱反応による寄与もあ
り、かなり高温となる。しかし、実施例２に示す
様にこの高温ガスを熱源として、ナフサの様な軽
質炭化水素が容易に熱分解でき、その結果、燃料
投入量に対する製品収率が比較例３に比べて著し
く増加する事がわかる。実施例３は実施例２で生
成した分解残油を蒸留により分離し、500℃以下
の留分の一部を高沸点分解油として、原料減圧残
油の供給後約10ミリ秒の位置に、更にそれから約
５ミリ秒後に分解ガソリンを供給し、更にそれか
ら約５ミリ秒に、バージンナフサを供給して熱分
解したものである。この時も実施例２と同様に同
量のスチームを、バージンナフサの供給位置の直
前に供給して、分解条件を調整した。上記高沸点
分解油を除いた分解残油は減圧残油のかわりに燃
料として使用した。高沸点分解油の分解温度は約
1250℃、分解ガソリンの分解温度は約1200℃であ
つた。また、減圧残油分解後の水素分圧は、約
1.5〜2.0バールとなる。一方、ナフサ分解後の反
応器出口温度は約800℃であつた。分解ガソリン
及び高沸点分解油をリサイクルする事により、
C₃，C₄成分収率を維持してエチレン収率及び
BTX収率が更に増加し、これらのリサイクル油
が有効に有用成分に転化する事がわかる。 以上、詳細に説明した様に、本発明を有効なら
しめる範囲は次の通りである。 まず、反応器へ供給される炭化水素は、軽質炭
化水素から重質炭化水素まで、幅広く選択できる
が、少くとも二段以上の多段に反応器に供給され
る必要がある。その反応器への供給位置は、最終
的には供給される炭化水素の分解特性と、要求さ
れる製品構成により決定されるが、基本的には沸
点が高い炭化水素を含む炭化水素程反応器上流側
の高温側に供給して、分解する事が望ましい。
又、分解油のリサイクル位置は少くともそれが主
として製出した、バージン炭化水素原料よりも苛
酷な条件である事が必要である。 次に、反応温度であるが前に述べた様に重質炭
化水素程、高温条件で分解する必要があり、特に
沸点が350℃以上の成分を含む重質炭化水素では
少くとも分解の初期温度が1000℃以上である事が
好ましい。この様な重質炭化水素では分解初期温
度が1000℃以下であると、ガス化率が著しく低下
すると共に、重質な分解残油が増加し、このよう
な重質炭化水素を原料とする利点が大幅に失われ
る。また、反応器出口温度は少くとも650℃以上
である事が好ましい。反応器出口温度が650℃よ
り低下すると、ガス成分への分解速度が著しく低
下すると共に、コーキングが進行し高いガス化率
を得る事が困難になる。 次に、滞留時間であるが高温部に供給される原
料程、短い滞留時間で良く1000℃以上で炭化水素
を分解する場合には20ミリ秒以下が好ましい。即
ち、これ以上の反応時間の増加はオレフインの分
解によるオレフイン収率の低下、ヒートロスによ
る有効利用熱量の低下をもたらす。一方、反応器
後流での比較的沸点の低い炭化水素の熱分解に要
する滞留時間は、1000ミリ秒以下で行う事が好ま
しい。即ち、滞留時間は反応温度、圧力、原料特
性及び要求される製品構成より決定されるが、
1000ミリ秒以上では生成したオレフインの過分解
による収率低下が起こるためである。 反応圧力は、供給原料、反応条件、反応器以降
での分解ガスの処理条件等により決定される。す
なわち、分解条件が高温になる程アセチレンの生
成が増大するが、このアセチレンの生成はより有
用なエチレンの生成より、大きな吸熱反応である
ため、所望のエチレン等のオレフイン製品当りの
エネルギ投入量の増加をもたらす。従つてアセチ
レンの抑制のため、反応圧力を増加する必要があ
る。一方、反応圧力の増加は炭化水素分圧の増加
を招き、その結果コーキングが促進される。従つ
て、反応圧力を増加させると共に、滞留時間を短
くしてコーキングの抑制をはかる必要がある。反
応圧力は、また分解ガスの処理条件とも関連があ
り、通常のオレフインプラントとして運転される
場合は、分離生成系の圧力である30〜40バールを
念頭に、上記原料及び分解条件等を考慮して最終
的に決められるが、一方、燃焼帯で部分燃焼を行
い合成ガスを併産するような場合には、合成ガス
の用途をも念頭において反応圧力を決める。従つ
てオレフインプラントとして操作する場合は、50
バール以下、合成ガスを併産する場合にはその主
要な用途の一つであるメタノールの合成条件から
考えて100バール以下で分解する事が好ましい。
一方反応圧力が２バール以下では、高温分解部で
のアセチレンの生成が顕著になるので、少くとも
２バール以上で分解する事が好ましい。 更に、水素分圧は上記アセチレン生成の抑制、
コーキング抑制とも関連して、少くとも沸点が
200℃以上の炭化水素を含有する炭化水素の分解
後の水素分圧が0.1バール以上である事が好まし
い。すなわち、このような水素雰囲気を達成する
事により、これらの炭化水素で不足する水素を補
給して、コーキングを抑制し、高いガス化率を得
る事ができる。従つて、この水素分圧は重質炭化
水素程、高い事が好ましく減圧残油の様な極めて
重質な炭化水素では、1.5バール以上である事が
好ましい。 第２図は中東系減圧残油及びナフサを反応器出
口温度1000〜1020℃、CH₄／H₂モル比0.5、全圧
30バール、滞留時間20ミリ秒で熱分解した場合の
水素分圧とコークス収率の関係を示したグラフで
あり、図中ａは中東系減圧残油を熱分解した場合
のコークス収率を示す曲線、ｂはナフサを熱分解
した場合のコークス収率の曲線を示す。この図か
らわかるように、重質炭化水素程、高い水素分圧
が必要なことがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施態様例の例示図である。
第２図は水素分圧とコークス収率の関係を示した
グラフである。 ２……燃焼帯、８……反応帯、１５……急冷装
置、１７……ガソリン分留塔。２２……高温分離
系、２７……酸性ガス分離装置、２９……製品分
離精製装置、３２……蒸留装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 炭化水素を熱分解して、石油化学製品を選択
   的に製造する方法において、スチームの存在下に
   炭化水素を酸素により燃焼させ、1300〜3000℃の
   スチームを含む高温ガスを生成せしめ、こん高温
   ガス中に水素を供給し、該スチーム及び水素を含
   む高温ガス中に、沸点が高い炭化水素を含有する
   炭化水素ほど反応帯の高温側から多段に供給し
   て、分解温度が650〜1500℃、合計滞留時間が５
   〜1000ミリ秒、圧力が２〜100バール、かつ沸点
   が200℃以上の炭化水素を含有する炭化水素の分
   解後の水素分圧が少なくとも0.1バール以上とな
   るように維持して熱分解し、反応生成物を急冷す
   ることを特徴とする炭化水素から、石油化学製品
   を選択的に製造するための熱分解法。