JPS58108293A - 炭化水素留分の転化方法 - Google Patents

炭化水素留分の転化方法

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JPS58108293A
JPS58108293A JP21828082A JP21828082A JPS58108293A JP S58108293 A JPS58108293 A JP S58108293A JP 21828082 A JP21828082 A JP 21828082A JP 21828082 A JP21828082 A JP 21828082A JP S58108293 A JPS58108293 A JP S58108293A
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Furanke Heruman
ヘルマン・フランケ
Furoon Uerunaa
ウエルナ−・フロ−ン
Rimaa Haintsu
ハインツ・リマ−
Roozenkurantsu Uerunaa
ウエルナ−・ロ−ゼンクランツ
Shiyutsutaa Harutomuuto
ハルトム−ト・シユツタ−
Chiimu Georugu
ゲオルグ・チ−ム
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G49/00Treatment of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen-generating compounds, not provided for in a single one of groups C10G45/02, C10G45/32, C10G45/44, C10G45/58 or C10G47/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
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    • C10G49/26Controlling or regulating

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

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】 この発明は、部分的もしくは完全に液体状態の炭化水素
留分が、水素含有ガスおよび一種以りの触媒の存在下、
燃料油成分、燃料成分、燃料生産用原料、あるいは石油
化学工業の原料および中間体製品へ転換される方法に関
する。
この発明の方法は炭化水素留分の水添精製法および/も
しくは水添分解法において用いられる。
接触的水添精製および/もしくは接触的水添分解によっ
て、石油留分が、燃料成分、燃料油成分、燃料生産用原
料あるいは石油化学工業用の原料および中間体製品へ転
換されることが知られている。
ケミカル エシジニアリング プログレス81巻188
5年lO月 p??−82,同83巻1887年 8月
、オイル アンド ガス ジャーナル1111.5.1
969年p131−139 、 同1B、5. 197
7年 p1413−185、石油学会誌13巻1号、1
871年5月、ハイドロカーボン プロセッシング 5
1巻9号8月1872年p154−164 、同53巻
9号3月1874年 ptao −151同58巻10
号1978年10月、p13? −142、米国特許3
41573? 、同3θ[112、同31391051
1 、同38910B?、ドイツ公開公報233038
5などにより知られている水添精製法は、反応条件とし
て、1−2ONPaの間の圧力、550−720度にの
間の温度、およびリサイクルガス対製品比率が100−
2000m 3iN/m3の間であることを必要とする
米国特許38209B2 、オイル アンド ガス ジ
ャーナル 20.3.1θ67年 PL70、同31.
5.197ip70−73、ハイドロカーボン プロセ
ッシング51巻9号1872年 8月 p139−14
6 、同53巻9号1974年 9月 p12B−13
2、同57巻5号1978年 5月pH7−121など
に記述されているように、既知の水添分解法は、反応域
中において5−25NPaの間の圧力、58G−730
度にの間の温度、50〇−率を似て稼動する。
マツフグローヒル社のペトロリアム プロセッシング 
ハンドブック 1887年版のp5−18によれば、コ
スト的に有利な炭素鋼の使用は水素分圧が0.7MPa
以上では低温度域においてのみ口f能である。
殊に470に以上の温度域においては、硫化水素および
水素の分圧に従って、水添精製または水添分解プラント
における高価な高合金鋼の使用が不可欠であり、従って
、水添精製法あるいは水添分解法のためのこれらのプラ
ントは不可避的に相当量の部分が高合金鋼で構成されて
いる。
転化されるべき粗原料と水素含有ガスは、所望の、ある
いは必要な、温度にするために、一般にガスもしくは燃
料油が燃焼させられる加熱炉中における加熱および反応
生成物との熱交換によって加熱される。
転化されるべき粗原料と水素含有ガスの加熱のための反
応生成物保有熱量の利用は、可及的にエネルギー消費を
小さくするために適用され、そのために反応物は多くの
場合、必要な反応温度より、僅かに低い温度まで、熱交
換のみによって力■熱される。
しかしながら、所要反応温度に調節するために、いかな
る場合にも、独立の炉が必要である。
知られているように、反応生成物の分離番±高温分離器
と低温分離器中において、段階的に遂行され、その際、
東独経済特許148887によれif、対応する低温分
離器の凝縮物や一部を以て、リサイクルガスを洗浄する
ことが好まし1/亀。
第1図に示されるように、所望の分離条件tよ普通、一
部熱交換器を/くイノくスさせられること番こより調節
される。
このバイパス制御は不利な点を持って(する。それは比
較的に低温と比較的に高温の水素分圧カー0.7MPa
以上の生成物が、プラントの構成材料の選定およびそれ
によるコス)4ことって重大な条件下で相配に会合し、
従って高価な解決法および/またはより高温用の設計を
採用しなtすれif材料の安定性の問題が発生すること
になるからである。
年間粗原料使用量50万一300万を規模の、今Hの通
常のプラントでは、熱交換量が複数の直列の熱交換器を
必要としても2反応器の人口と出【1の混合物の間の熱
交換は単流路である。
しかしながら、圧力損失上の制限のためおよび特に許容
加熱管最大径のため全てのプラン)4こおいて加熱炉は
最少2以上の流路を有する。
加熱炉管群の管径の制限は、プロセスとコスト上の理由
および技術的可能性の点から特に許容最大伝熱面負荷、
許容最高管内面温度、管横断面−ヒの中間点に於ける許
容最大温度勾配の如S要因に 。
よって生じる。
水添精製法あるいは水添分解法において用1.%られる
石油留分は、反応条件下では部分的にのみか、あるいは
殆ど蒸発させられてl、%なl、%ので、炉中において
加熱されるべき水素と炭化水素との混合物は二相混合物
である。
その結果として、このような加熱炉の実際操業において
は、加熱炉内の個々の通過管路へのガス液体混合物の均
一分配は達成され得ない、この現象は水素を含有するリ
サイクルガスの最少限量が用いられる場合に、殊に重要
であり、この場合がエネルギー上の理由のためには望ま
しい目標であるが、通過管路群への不均一な供給は局部
的過熱、望まざる分解および縮合反応、コークス化およ
び、最終市には、それに原因する各管群の閉塞に至らし
め、操業は中止されねばならなくなる。
炭化水素混合物は下流の反応域中でもコークス生成を増
大させる傾向であり、触媒上に沈着し、これは反応器中
での圧力損失増大と触媒活性喪失の原因となる。
有利な圧力と温度の範囲内において、ガス液体混合物の
加熱炉への均一的供給は、現在利用可能な流量制御の手
段では不可能であるため、ハイドロカーボン プロセッ
シング 58巻5号1979年5月 pioa  その
他に記載されているように、水素含有ガスと、部分適あ
るいは完全に液体状態にある石油留分を、それぞれ独立
した別の加熱炉で、別途に加熱することが、ある場合に
は採用されている。
しかしながら、この技術は二種の加熱炉を使用するため
に、よりコスト高であり、より多くのエネルギーが必要
となる。
水素の不存在下に、600度に以上の温度に石油留分を
加熱することは、望まざる分解とコークス化の危険を冒
すこととなる。更に加えて、この技術では反応生成物分
離の条件制御のためのエネルギーの節約と、低コストで
の解決の要求を充足させることができない。
この発明の目的は、大規模な水添精製法および/もしく
は水添分解法において、部分的もしくは完全に液体状態
の炭化水素留分を、水素含有ガスと一種以上の触媒の存
在下、燃料油成分、燃料成分、燃料生産用の原料あるい
は石油化学工業用の原料および中間体製品等の有用な製
品へ転換するための、改善された技術的特質および経済
性。
増大した信頼性および融通性を有する効果的方法を提供
することである。
この転化方法は、水添精製法および/もしくは水添分解
法における技術的改良によって、操業においてより効果
的であって、より信頼性のあるものにすることである。
本発明によれば、部分的もしくは完全に液体状態の、木
質的に炭化水素からなる原料が反応器の上流の加熱炉の
通過管路数と同数の少なくとも二以上の分流に流量制御
により分割され、水素含有ガスも水素分圧0.7MPa
以上、温度520度に以下において、該分流と同数の分
流に流量制御により分割され、該ガス分流の各々は対応
する原料分流とそれぞれ混合して混合分流群となり、該
混合分流の各々は1反応器から出る反応生成物との向流
熱交換およびそれに続く多通過管路の加熱炉による加熱
により所定の反応温度まで昇温し、次いで昇温した混合
流は反応器に導かれて反応し、反応生成物流は前記の如
く合分流群と向流熱交換後最終的に分離されるが、その
分離条件は、エネルギー的見地から好ましい分離を達成
するために、分流に分割される前の原料流と熱交換する
ことにより410度に以上に調節される。
本発明の好ましい実施態様においては、反応生成物は分
流に分割され、各分流が加熱炉の上流のそれぞれの熱交
換器において加熱炉に供給される前の各混合流と、冷却
のために熱交換されるが、反応生成物は分離器に入る前
に別の熱交換器にはいり、供給原料と熱交換を受けて、
予め設定された分離温度まで冷却される0分離温度の調
節は供給原料の計測された一部分を該熱交換器をバイパ
スさせることによって制御される。該熱交換器を出る反
応生成物の温度をモニターして、1記八イバスライン中
に設けた弁を該モニタ一温度により応答制御するのが好
ましい。
本発明は更に詳細に説明するために以下に比較例と実施
例を示す。
第1図は公知技術に基づく比較例を説明するための概略
工程図であり、第2図は本発明の詳細な説明するための
概略工程図である。
比較例 これは、水素含有ガスと一種以上の触媒の存在下の、炭
化水素留分の転化のための既知の技術に関わるものであ
る。
第1図に示されるように、温度483度にの重質石油留
分lと温度433度にで圧力6.84MPaの水素含有
ガス2が混合されて、直列に接続された熱交換器A、B
、C,D、およびEによって633度Kに加熱され、加
熱炉F入口において加熱炉内通過管路へ4本の分流とし
て、制御されることなく、分配される。
加熱炉F中において各分流は加熱されて、加熱炉出口で
再合流されたとき、混合物の温度は668度Kに達する
ガス液体混合物の不平均配分の結果として、各通過管路
の加熱炉出口の温度は相互に異なっており、 703度
K、 850度K、 683度K、と 658度にであ
る。
その後で1反応器G中で、圧力8.0MPaにおいて水
添接触反応が生起する。
反応器中で起る反応は発熱反応の方が優勢なので、反応
生成物混合物は反応器を883度にで流出し熱交換器E
、D、C,B、およびAの殻胴中を次々に通過して、高
温分離器Hでの分離のための温度513度Kに冷却され
る。
この温度はガス3と液体4の製品の分離にエネルギー的
見地から好適である。
高温分離器H中の所望の温度513度にの調節と維持は
、熱交換器A、B、C,DとEを部分的にバイパスさせ
られることによって実現される、即ち、重質石油留分l
の部分流が熱交換器群をバイパスして加熱炉Fの入口直
前でガス液体混合物へ添加される。
混合位置の上流のガス流2の圧力と高温分離器Hを去る
ガス流3の圧力の比率は、循環する水素含有ガスの圧縮
のために、鳳要であり、この比率は13.84MPa 
/ 5.82MPa = 1.21708 テある。圧
力差は1.22MPa テある。
これらの数値は、毎時200 m 3の重質石油留分と
毎時8000m3iNの水素含有ガスが供給されている
状態のプラントの稼動180日間のものである。
このガス体積は、当初のガス体積が毎時eoo。
m3iNであったプラントが加熱炉通過管路の−っの閉
塞のために 118日目に操業が停止されねばならなく
なったあとで、 124日目に調整された。
実施例 これは、この発明による方法に関するものである。
第2図に示されるとおり、483度にの重質石油留分1
が熱交換器A管中において反応生成物混合物との熱交換
によって503度Kに加熱される。
次に留分lは流量制御によって4本の等分の部分流に分
割され、そうして次にこれも流量制御によって4等分分
割されている6 、 38MPaで433度にの水素含
有ガス流2と混合される。
混合物は、熱交換器B、C,D、およびEのそれぞれの
中にある4本の並列の通過管路中において、まず633
度Kに加熱され1次に4並列管路の加熱炉F中において
反応器入口温度の888度にへ加熱される。
個々の通過管路についての加熱炉出口温度は、668.
8、8B?、7、888.1、H7,5度にと、お互に
きわめて近接した値を示し、加熱炉通過管路へのガス液
体混合物の非常に均分化された分配をケ証しており、流
量の相違による局部的過熱は生じ得ない。
水添接触転化は反応器中においてe、0MPaにおいて
生起する。
反応生成物混合物は反応器を883度にで流出し、熱交
換器B、C,D、およびEの殻胴中において、538度
Kに冷却される。
高温分離器H中のガス流3と液体製品流4の分離のため
の、エネルギー的に−好ましい分離条件は、熱交換器A
中における重質石油留分流lとの熱交換によって調節さ
れ、装置Aには重質石油留分流lの部分的バイパスの可
能性が亭えられている。
高温分離器Hは513度に、 5.84MPa テ稼動
する。
重質石油留分との混合の上流における水素含有ガス流2
の圧力と高温分離器Hから流出するがス流3の圧力との
比率は6.38MPa / 5.84MPa −1,0
811104である。
圧力差は0.52MPaである。
これらの数値は、重質石油留分毎時200m ’供給、
循環水素含有ガス毎時8000m3iNの状態にあるプ
ラントの稼動180日目0ものである。この日まで、こ
のプラントは連続的に稼動させられ、何等の障害も生起
しなかった。
比較例と競べて、この発明の利点は次の通りである。
(1)  最重質石油留分供給であって水素含有ガス循
環値が最少限とされる場合においての高信頼性無障害の
操業。
、(2)  最少限所要循環ガス量の25%削減。
(3)  反応成分の不平均供給による加熱炉管中の局
部的過熱の防止とそれによる通過管路閉塞および/もし
くは加熱炉と反応器中の圧力損失の強大な増加の防止。
(4)  反応物のコークス化傾向の減少と、それによ
る触媒の長寿命化。
(5)  改善された製品品質もしくはより高い転化率
の達成。
(6)  所要循環ガス量が25%減少されることによ
る、エネルギー消費量の低下および入口対出口の圧力比
の低下による圧縮エネルギー消費量の60%低減。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来方法による炭化水素留分の水温接触転化
工程のフローシートであり、第2図は、この発明の方法
による場合のフローシートである。 1、処理石油留分 2、水素含有ガス 3、ガス 4、製品 A、熱交換器 B、同 C3同 り、同 E、同 F、加熱炉 G0反応器 第1頁の続き 0発 明 者 ハインツ・リマー ドイツ民主共和国1330シユヘツ ト・工−−テールマンーシュト ラーセ168 0発 明 者 ウニルナ−・ローゼンクランツドイツ民
主共和国7202ヘーレン ・クララーツエトキンーシュト ラーセ6 @l!  間者  ハルトムード・シュツタ−ドイツ民
主共和国1330シユベツ ト・エフエルーウオルフーリン グ26 0発 明 者 ゲオルグ・チーム ドイツ民主共和国1330シユベツ ト・ブライトシャイトーシュト ラーセ21

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 転化されるべき原料が、反応器上流の加熱炉の通過管路
    数と同数の、少なくとも二の分流に流量制御により分割
    され、水素含有ガスも水素分圧0.7MPa以上、温度
    520度に以下において該分流と同数の分流に流量制御
    により分割、され、該あス分流の各々は対応する原料分
    流とそれぞれ混合されて混合分流群となり、該混合分流
    の各々は、反応器から出る反応生成物との向流熱交換お
    よびそれに続く多通過管路の加熱炉による加熱により所
    定の反応温度まで昇温され、次いで昇温された混合流は
    反応器に導かれて反応し1反応生成物流は前記混合分流
    群との向流熱交換およびそれに引続く分流に分割される
    前の原料流との熱交換により冷却され、冷却温度は41
    0度に以上に調節され、触後に未反応物流とともに反応
    混合物が分離されることを特徴とする水素含有ガスと一
    種もしくは数種の触媒の存在下の水添精製法および/も
    しくは水添分解法によって、燃料油成分、燃料成分、燃
    料製造用原料、あるいは石油化学工業用の原料および中
    間体へ1部分的もしくは完全に液体の炭化水素が転化さ
    れる。炭化水素留分の転化方法。
JP21828082A 1981-12-17 1982-12-15 炭化水素留分の転化方法 Granted JPS58108293A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD10G/235886.6 1981-12-17
DD23588681A DD206681A3 (de) 1981-12-17 1981-12-17 Verfahren zur umwandlung von kohlenwasserstofffraktionen

Publications (2)

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JPS58108293A true JPS58108293A (ja) 1983-06-28
JPH0113756B2 JPH0113756B2 (ja) 1989-03-08

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ID=5535521

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CS (1) CS236693B2 (ja)
DD (1) DD206681A3 (ja)
GB (1) GB2114148B (ja)
SU (1) SU1255055A3 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03243694A (ja) * 1990-02-21 1991-10-30 Cosmo Oil Co Ltd 気液混相流体の多分岐制御方法
JP2010229904A (ja) * 2009-03-27 2010-10-14 Mitsubishi Electric Corp ポンプ及びヒートポンプ式給湯装置及びポンプの製造方法

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GB2114148A (en) 1983-08-17
CS236693B2 (en) 1985-05-15
JPH0113756B2 (ja) 1989-03-08
DD206681A3 (de) 1984-02-01
SU1255055A3 (ru) 1986-08-30
GB2114148B (en) 1985-11-20

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