JPS59205332A - 炭化水素よりオレフインを製造する方法 - Google Patents

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】 本発明は、炭化水素原料よジオレフィンを製造する方法
に関する。更に詳しくは、本発明は、内熱式加熱法傾よ
シ重質油から、コーキングのおそれなしにオレフィンを
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、灯軽油等の軽質油をオレフィンに転
換する方法としては、スチームクラッキングと呼称され
る管式熱分解法が、用いられていることは、周知の通り
である。この方法では熱は外部から管壁を通して、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。しかし、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、せいぜい軽油までに限
定され、残油等の重質油には、適用できない。

この外部加熱方式に代わる方法として、水素あるいは、
炭化水素等の可燃ガスを、酸素により燃焼して、高温ガ
スをつくり、この高温ガスを、原料炭化水素の加熱用熱
源として炭化水素を熱分解する方法が提案されている。

この方法では、反応に必要な熱は高温ガスより、直接原
料炭化水素に供給されるため、管式熱分解法で生じる伝
熱速度及び反応温度の制限が著しく改善され、高温・短
滞留時間の反応が可能となる。

しかし、このような、内部加熱方式を用いたとしても、
原料炭化水素が、常圧残油、減圧残油等の重質油になる
と、壁面でのコーキングが激しく、そのままでは長時間
の安定運転は、困難であり、実質的に、使用できるのは
、減圧軽油等の留出油に、限定されているのが現状であ
る。

このような、重質油のりアクタ−内壁へのコーキング防
止のために、炭酸ガスのようなイナートガスで、内壁を
おおう方法が提案されている。しかし、この方法では、
飛沫として飛んでくるに未分解炭化水素の壁面への付着
を、防ぐことは困難であり、実効をあげようとすれば、
かなり大量のイナートガスをリアクター内に導入する必
要がある。その結果第一に、供給した大骨のイナートガ
スの回収設備及び、動力が増大し、第二に、原料炭化水
素の分解それ自体には、有効に作用しないイナートガス
を、反応温度まで、加熱する必要があるため、エネルギ
ー収支が、著しく悪化するという問題がある。

本発明者等は、重質油からもコーキングのおそれなく、
高い安定した、オレフィン収率が得られる熱分解法を鋭
意研究した結果、リアクター内壁に、重質分の分解機能
を持った触媒を担持させたりアクタ−が、極めて有効で
あることを見出し、本発明に到達したものである。すな
わち、本発明によれば、 （１）　　炭化水素の分解に必要な熱は、水素、−酸化
炭素又は、炭化水素の燃焼により生じた高温ガスにより
、内熱的に供給されるだめ、外部加熱法では困難であっ
たような高温、短滞留時間での分解が可能となり、その
結果、高いオレフィン収率が得られる、 （２）重質油からも、コーキングのおそれなく、オレフ
ィンが製造でき、安定した運転が可能となる、 （３）　　反応器壁での重質分の分解により、高いガス
化率が得られ、有用成分の回収が増大する、（４）　　
触媒は、発泡金属内に担持することにより、容易に、リ
アクター内壁に付設でき、しかも、反応壁だけであるか
ら、その量は極めて少なく、しかも、全体の熱分解反応
にはほとんど影響しない、 等の利点がある。

本発明について更に詳しく説明すると、まず、反応に必
要な熱は、水素、−酸化炭素又は炭化水素を酸素により
燃焼することによシ供給される。すなわち、上記燃焼に
よシ、１３００〜２５００℃の高温燃焼ガスを製造し、
この高温ガス中に、原料である炭化水素を供給する。そ
の結果、原料炭化水素は、急速に加熱されて、所定の反
応温度となり、分解して、メタン、エチレン、プロピレ
ン等に転化する。この時、原料又は未分解炭化水素の一
部が、反応器の壁に到達するが、反応器壁に存在する触
媒によりＯｎＨｍ　＋　ｎＨ２Ｏ−＋　ｎｅｏ　＋　（
ｍ＋２ｎ）　／　２　Ｈ２の反応が生じ、ＯＯとＨ，を
生成して分解する。

この００　　とＨ！　は一部更に反応して（３０＋　５
Ｈ２→　ＯＨ４＋　Ｈ，０の反応によシ、メタンに転化
する。このように、反応器壁では触媒の作用により、未
分解炭化水素が分解され、有価な００　、　Ｈ，、Ｏ’
Ｈ４等に転化すると共に、コーキング物の生成が抑制さ
れる。

分解反応に必要なスチームは、高温燃焼ガスの生成の際
に一部生成するが、別途系外から補給することが望まし
い。また、生成した、Ｃｏ　　及び水素は、メタンにし
て利用することもできるが、前に述べた反応熱供給用の
内熱源として使うこともできる。また、水素の生成は、
重質油を分解する場合系内に不足する水素を補って、オ
レフィン収率を増加させる効果をもつ。

触媒としては、アルカリ金属又は、アルカリ土類金属の
酸化物、又は酸化ニッケルのうちから選ばれる酸化物が
好ましく、特に酸化カルシウムが望ましい。これらの触
媒を反応器壁に付設するため、触媒は発泡金属に、担持
された後、この発泡金属を反応器内壁にとシつける。

発泡金属とは、発泡樹脂に金属をメッキした後、高温で
焼成することにより、有機物である樹脂を焼散させるこ
とによって得られるもので、例えば発泡ポリスチレンに
Ｎｌ　、　Ｏｒ　　などをメッキし、これを焼成すると
、発泡クロム、発泡ニッケルになる。

分解ガスは急冷により反応を凍結した後、公知の精製分
離系に入り、製品として取り出される。以上、この方法
は、スチームの存在は不可欠であるが、他の水素、メタ
ン等の共存ガスの存在を何ら制限するものではない。

以下に本発明の１実施例を示す。

〔実施例〕

上部に燃焼室、下部に急冷部を持った反応器に、中東系
減圧残油を供給し、熱分解した。燃焼室には水素を供給
し、これを酸素を含むスチームの存在下で燃焼した。生
成した高温ガスは反応器入口で、予熱された原料残油と
接触させた。分解ガスは、反応器下部に設置された、急
冷部に設けられた水噴射ノズルにより直接冷却して、収
率を検討した。反応器内壁には、各種触媒を担持した、
発泡クロムをとりつけた。結果を表１に示す。

表　　　　　　１ 反応温度１０００℃、滞留時間１０ミリ秒チ１ニア時間
後の発泡メタルの重量変化より計算 蒼２：２時間で閉そく 表１より明らかなように、触媒を担持させることによシ
、そうでない場合（例５）に比べて、著しく、ガス化率
が向上し、コークスの生成が抑制されることがわかる。

復代理人　　内　１）　　明 復代理人　　恢　原　亮　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 炭化水素をスチームの存在下で内熱的に熱分解してオレ
   フィンを製造する方法において、反応器内壁に、発泡金
   属を付設し、この発泡金属中に、アルカリ金属酸化物、
   アルカリ土類金属酸化物又は酸化ニッケルのうちから選
   ばれた少くとも１種の酸化物を担持させることを特徴と
   するオレフィンの製造法。