JP5521264B2 - Propylene production method - Google Patents
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Description
本発明は炭素数4以上のオレフィンとメタノールおよび/またはジメチルエーテルを含む原料混合物からプロピレンを製造する方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing propylene from a raw material mixture containing an olefin having 4 or more carbon atoms and methanol and / or dimethyl ether.
プロピレンを製造する方法としては、従来からナフサやエタンのスチームクラッキング、減圧軽油の流動接触分解が一般的に実施されており、近年ではエチレンと2−ブテンを原料としたメタセシス反応、炭素数4以上のオレフィンの接触クラッキング、さらにメタノールおよび/またはジメチルエーテルを原料としたMTOプロセスも注目を浴びている。一方、炭素数4以上のオレフィンとメタノール等の含酸素化合物を原料として低級オレフィンを製造する方法も知られている(特許文献1)。
従来、プロピレンを製造する方法としては、数多くの提案がなされており、そのほとんどは反応と精製それぞれについて方法が開示されているが、炭素数4以上のオレフィンとメタノール等の含酸素化合物を原料とする方法については、反応自体の提案はなされているものの、反応器より後流側の精製系を含めたプロセスについては提案されていなかった。
そこで本発明は、炭素数4以上のオレフィンとメタノールおよび/またはジメチルエーテルとを反応させてプロピレンを製造するための新規で経済的なプロセスを提供することを第1の目的とする。
Conventionally, many proposals have been made as methods for producing propylene, most of which have been disclosed for reaction and purification, respectively. However, olefins having 4 or more carbon atoms and oxygen-containing compounds such as methanol are used as raw materials. As for the method, the reaction itself has been proposed, but the process including the purification system on the downstream side of the reactor has not been proposed.
Accordingly, a first object of the present invention is to provide a new and economical process for producing propylene by reacting an olefin having 4 or more carbon atoms with methanol and / or dimethyl ether.
一方、現在エチレンやプロピレンの製造法としての主流であるスチームクラッキングプロセスでは、製造するエチレンとプロピレンの割合を大きく変えられないが、本発明のプロセスをスチームクラッキングプロセスと統合することにより、エチレンとプロピレンの割合を著しく大きく変えることが可能である。さらに、この二つのプロセスを統合することにより、互いのプロセスで不要となる流体の有効利用が可能となるため、その相乗効果により著しく効率的なプロセス構築が期待される。
よって、本発明は、本プロセスとスチームクラッキングを統合した新規で経済的なプロセスを提供することを第2の目的とする。
On the other hand, in the steam cracking process, which is the mainstream method for producing ethylene and propylene, the ratio of ethylene and propylene to be produced cannot be changed greatly. However, by integrating the process of the present invention with the steam cracking process, ethylene and propylene can be obtained. It is possible to significantly change the ratio of. Furthermore, by integrating these two processes, it becomes possible to effectively use fluids that are not required in each other process, and therefore, a highly efficient process construction is expected due to the synergistic effect.
Therefore, the second object of the present invention is to provide a new and economical process that integrates this process and steam cracking.
炭素数4以上のオレフィンとメタノールおよび/またはジメチルエーテルとを反応させてプロピレンを得る反応について本発明者らが検討したところ、次のような知見を得た。 When the present inventors examined the reaction of obtaining propylene by reacting an olefin having 4 or more carbon atoms with methanol and / or dimethyl ether, the following knowledge was obtained.
反応によって消費されるオレフィン量が多すぎると芳香族化合物やパラフィンなどの望ましくない化合物の副生が顕著になり、一方、消費されるオレフィン量が少なすぎるとプロピレンの収率が低すぎるものとなる。温度、圧力、分圧、空間速度などの反応条件を適切に設定し、消費されるオレフィン量をある特定の範囲に制御することにより、高選択率且つ高収率でプロピレンが得られる。このような条件で反応を行う場合、反応器出口流体中には反応原料と成り得る炭素数4以上のオレフィンが多く含まれることから、それらの化合物は反応器にリサイクルすることが好ましい。 If the amount of olefin consumed by the reaction is too large, by-products of undesirable compounds such as aromatic compounds and paraffin will become prominent, while if the amount of olefin consumed is too small, the yield of propylene will be too low. . By appropriately setting reaction conditions such as temperature, pressure, partial pressure, and space velocity, and controlling the amount of olefin consumed within a specific range, propylene can be obtained with high selectivity and high yield. When the reaction is carried out under such conditions, the reactor outlet fluid contains a large amount of olefins having 4 or more carbon atoms that can serve as a reaction raw material, and therefore it is preferable to recycle these compounds into the reactor.
一方、炭素数4以上のオレフィンとメタノールおよび/またはジメチルエーテルとの反応では微量ながら芳香族化合物やパラフィンも生成し、反応器出口流体中に含まれる。特に、炭素数4以上のオレフィン原料としてパラフィンを含有する原料を使用した場合には、反応器出口流体中のパラフィン濃度は増大する。パラフィン類は反応器内でほとんど反応しないため、炭素数4以上のオレフィンと共に反応器にリサイクルした場合には系内にパラフィンが濃縮し、蓄積されていく。このため、パラフィン類を含む流体の一部を系内から抜き出すことが好ましい。この場合、抜き出す流体は、有効利用できるような組成の流体にすることが好ましい。 On the other hand, in the reaction of an olefin having 4 or more carbon atoms with methanol and / or dimethyl ether, an aromatic compound and paraffin are also produced in a small amount and are contained in the reactor outlet fluid. In particular, when a raw material containing paraffin is used as the olefin raw material having 4 or more carbon atoms, the concentration of paraffin in the reactor outlet fluid increases. Since paraffins hardly react in the reactor, paraffin concentrates and accumulates in the system when recycled to the reactor together with olefins having 4 or more carbon atoms. For this reason, it is preferable to extract a part of the fluid containing paraffins from the system. In this case, the fluid to be extracted is preferably a fluid having a composition that can be effectively used.
また、リサイクルされる炭素数4以上のオレフィン流体中に芳香族化合物が特定の濃度以上存在すると、それらの芳香族化合物と炭素数4以上のオレフィンとの反応や、芳香族化合物とメタノールおよび/またはジメチルエーテルとの反応が顕著になり、供給した炭素数4以上のオレフィンやメタノールおよび/またはジメチルエーテルが必要以上に消費されてしまい好ましくない。
さらに、芳香族化合物が反応器に供給された場合には、前記炭素数4以上のオレフィンとの反応で生成した化合物が触媒の細孔を閉塞させることによる触媒の劣化も促進されるため、反応器出口流体中に存在する芳香族化合物はできるだけ系内から抜き出し、反応器にリサイクルする流体中の芳香族化合物濃度を低くすることが好ましい。この場合にも抜き出す流体は、有効利用できるような組成の流体にすることが好ましい。
Further, when an aromatic compound is present in a recycled olefin fluid having 4 or more carbon atoms in a specific concentration or more, a reaction between the aromatic compound and an olefin having 4 or more carbon atoms, an aromatic compound and methanol, and / or Reaction with dimethyl ether becomes remarkable, and the supplied olefin having 4 or more carbon atoms, methanol and / or dimethyl ether are consumed more than necessary, which is not preferable.
Furthermore, when an aromatic compound is supplied to the reactor, the compound produced by the reaction with the olefin having 4 or more carbon atoms promotes deterioration of the catalyst due to clogging of the catalyst pores. It is preferable that the aromatic compound present in the reactor outlet fluid is extracted from the system as much as possible to reduce the concentration of the aromatic compound in the fluid recycled to the reactor. Also in this case, the fluid to be extracted is preferably a fluid having a composition that can be used effectively.
このように、本発明者らは、炭素数4以上のオレフィンとメタノールおよび/またはジメチルエーテルを原料としてプロピレンを製造する方法における種々の課題を見出し、それらの課題を解決できるプロセスを構築することにより、少ない原料を用いて、触媒の劣化を抑えながら高い収率でプロピレンを製造できることを見出した。
さらに、本プロセスから抜き出す流体をスチームクラッキングプロセスに供給し、またスチームクラッキングプロセスにおける流体を本プロセスに供給することにより、価値の低い流体の有効利用を可能とし、著しく効率的なプロセスを実現できることを見出した。
本発明はこのような知見に基いて達成されたものであり、以下を要旨とする。
Thus, the present inventors have found various problems in the method of producing propylene using olefins having 4 or more carbon atoms and methanol and / or dimethyl ether as raw materials, and by constructing a process that can solve these problems, It has been found that propylene can be produced in a high yield while suppressing deterioration of the catalyst using a small amount of raw materials.
Furthermore, by supplying the fluid extracted from this process to the steam cracking process and supplying the fluid in the steam cracking process to this process, it is possible to effectively use low-value fluids and realize a highly efficient process. I found it.
The present invention has been achieved on the basis of such findings, and the gist thereof is as follows .
[1] 炭素数4以上のオレフィンとメタノールおよび/またはジメチルエーテルとを含む原料を、触媒の存在下、反応器中で接触させてプロピレンを製造する方法において、以下の工程(1),(2)および(3A)を含むプロセスよりなることを特徴とするプロピレンの製造方法。
工程(1):炭素数4以上のオレフィン原料、工程(3A)からリサイクルされた炭化水素流体(D)、並びに、メタノールおよび/またはジメチルエーテルを反応器に供給し、反応器出口の炭素数4以上のオレフィンのモル流量が反応器入口の該オレフィンのモル流量に対して20%以上90%未満になるような反応条件で前記触媒と接触させ、反応器出口から、プロピレンと、その他のオレフィン、パラフィン類、芳香族化合物および水を含有するガス(反応器出口ガス)を得る工程
工程(2):前記工程(1)からの反応器出口ガスを、炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体、炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体(A)、および水に富んだ流体に分離する工程
工程(3A):前記工程(2)における流体(A)の少なくとも一部の流体(C)を、芳香族化合物濃度が該流体(C)より低い流体(D)と炭素数4の炭化水素濃度が該流体(C)より低い流体(E)とに分離し、前記流体(D)は反応器にリサイクルし、前記流体(E)を該プロセスから抜き出す工程
[2] 炭素数4以上のオレフィンとメタノールおよび/またはジメチルエーテルとを含む原料を、触媒の存在下、反応器中で接触させてプロピレンを製造する方法において、以下の工程(1),(2)および(3A)を含むプロセスよりなることを特徴とするプロピレンの製造方法。
工程(1):炭素数4以上のオレフィン原料、工程(3A)からリサイクルされた炭化水素流体(D)、並びに、メタノールおよび/またはジメチルエーテルを反応器に供給し、反応器出口の炭素数4以上のオレフィンのモル流量が反応器入口の該オレフィンのモル流量に対して20%以上90%未満になるような反応条件で前記触媒と接触させ、反応器出口から、プロピレンと、その他のオレフィン、パラフィン類、芳香族化合物および水を含有するガス(反応器出口ガス)を得る工程
工程(2):前記工程(1)からの反応器出口ガスを、炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体、炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体(A)、および水に富んだ流体に分離する工程
工程(3A):前記工程(2)における流体(A)の一部(B)を該プロセスから抜き出し、残りの流体(C)を、芳香族化合物濃度が該流体(C)より低い流体(D)と炭素数4の炭化水素濃度が該流体(C)より低い流体(E)とに分離し、前記流体(D)は反応器にリサイクルし、前記流体(E)を該プロセスから抜き出す工程
[1 ] In a method for producing propylene by contacting a raw material containing an olefin having 4 or more carbon atoms and methanol and / or dimethyl ether in a reactor in the presence of a catalyst, the following steps (1) and (2) And a process comprising (3A).
Step (1): The olefin raw material having 4 or more carbon atoms, the hydrocarbon fluid (D) recycled from the step (3A), and methanol and / or dimethyl ether are supplied to the reactor, and the number of carbon atoms at the reactor outlet is 4 or more. The olefin is brought into contact with the catalyst under reaction conditions such that the molar flow rate of olefin is 20% or more and less than 90% with respect to the molar flow rate of the olefin at the inlet of the reactor. Step (2) for obtaining a gas (reactor outlet gas) containing a kind, an aromatic compound and water: The reactor outlet gas from the step (1) is a fluid rich in hydrocarbons having 3 or less carbon atoms, Step (3A) of separation into fluid (A) rich in hydrocarbons having 4 or more carbon atoms and fluid rich in water: Fluid (C) of at least part of fluid (A) in step (2) ) Is separated into a fluid (D) having a lower aromatic compound concentration than the fluid (C) and a fluid (E) having a hydrocarbon concentration of 4 carbon atoms lower than the fluid (C), and the fluid (D) Step 2 for recycling to a reactor and extracting the fluid (E) from the process [ 2 ] A raw material containing an olefin having 4 or more carbon atoms and methanol and / or dimethyl ether is contacted in the reactor in the presence of a catalyst. A method for producing propylene, comprising a process comprising the following steps (1), (2) and (3A):
Step (1): The olefin raw material having 4 or more carbon atoms, the hydrocarbon fluid (D) recycled from the step (3A), and methanol and / or dimethyl ether are supplied to the reactor, and the number of carbon atoms at the reactor outlet is 4 or more. The olefin is brought into contact with the catalyst under reaction conditions such that the molar flow rate of olefin is 20% or more and less than 90% with respect to the molar flow rate of the olefin at the inlet of the reactor. Step (2) for obtaining a gas (reactor outlet gas) containing a kind, an aromatic compound and water: The reactor outlet gas from the step (1) is a fluid rich in hydrocarbons having 3 or less carbon atoms, Step (3A) of separation into a fluid (A) rich in hydrocarbons having 4 or more carbon atoms and a fluid rich in water: A part (B) of the fluid (A) in the step (2) The remaining fluid (C) is separated into a fluid (D) having a lower aromatic compound concentration than the fluid (C) and a fluid (E) having a hydrocarbon concentration of 4 carbon atoms lower than the fluid (C). The fluid (D) is recycled to the reactor and the fluid (E) is withdrawn from the process.
[3] [1]または[2]において、前記反応器が直列に接続された二つ以上の反応部からなり、前記反応器に供給する炭素数4以上のオレフィン原料、リサイクルされた炭化水素含有流体(D)、並びに、メタノールおよび/またはジメチルエーテルのうち、少なくとも一つを、第1段目の反応部と第2段目以降の反応部とに分割して供給することを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 3 ] In [ 1 ] or [ 2 ], the reactor comprises two or more reaction parts connected in series, and the olefin raw material having 4 or more carbon atoms to be supplied to the reactor, containing recycled hydrocarbons Propylene characterized in that at least one of the fluid (D) and methanol and / or dimethyl ether is divided and supplied to the first-stage reaction section and the second-stage reaction section and thereafter. Production method.
[4] [1]ないし[3]のいずれかにおいて、前記流体(B)をスチームクラッキングプロセスに供給し、クラッカー原料として利用することを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 4 ] A process for producing propylene according to any one of [ 1 ] to [ 3 ], wherein the fluid (B) is supplied to a steam cracking process and used as a cracker raw material.
[5] [4]において、前記流体(B)の少なくとも一部を水素添加触媒と接触させた後、スチームクラッキングプロセスに供給することを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 5 ] The method for producing propylene according to [ 4 ], wherein at least a part of the fluid (B) is brought into contact with a hydrogenation catalyst and then supplied to a steam cracking process.
[6] [1]ないし[5]のいずれかにおいて、前記流体(B)に含まれる芳香族化合物濃度の合計が5.0体積%未満であることを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 6 ] The method for producing propylene according to any one of [ 1 ] to [ 5 ], wherein the total concentration of aromatic compounds contained in the fluid (B) is less than 5.0% by volume.
[7] [1]ないし[6]のいずれかにおいて、前記流体(E)をスチームクラッキングプロセスの分解ガソリン留分に混合することを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 7 ] A process for producing propylene according to any one of [ 1 ] to [ 6 ], wherein the fluid (E) is mixed with a cracked gasoline fraction of a steam cracking process.
[8] [1]ないし[7]のいずれかにおいて、前記流体(E)に含まれる炭素数4の炭化水素の合計濃度が5重量%未満であることを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 8 ] The method for producing propylene according to any one of [ 1 ] to [ 7 ], wherein the total concentration of hydrocarbons having 4 carbon atoms contained in the fluid (E) is less than 5% by weight.
[9] [1]ないし[8]のいずれかにおいて、前記流体(B)および前記流体(E)の流量を制御することにより、前記反応器に供給される全原料に含まれる炭素数4以上のオレフィンとメタノールとジメチルエーテルの合計濃度(基質濃度)を20体積%以上80体積%以下に制御することを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 9 ] In any one of [ 1 ] to [ 8 ], by controlling the flow rates of the fluid (B) and the fluid (E), the total number of carbon atoms contained in all raw materials supplied to the reactor is 4 or more. The total concentration (substrate concentration) of olefin, methanol and dimethyl ether is controlled to be 20 vol% or more and 80 vol% or less.
[10] 炭素数4以上のオレフィンとメタノールおよび/またはジメチルエーテルとを含む混合物を、触媒の存在下、反応器中で接触させてプロピレンを製造する方法において、以下の工程(1),(2)および(3B)を含むプロセスよりなることを特徴とするプロピレンの製造方法。
工程(1):炭素数4以上のオレフィン原料、工程(3B)からリサイクルされた炭化水素流体(I)並びに、メタノールおよび/またはジメチルエーテルを反応器に供給し、反応器出口の炭素数4以上のオレフィンのモル流量が反応器入口の該オレフィンのモル流量に対して20%以上90%未満になるような反応条件で触媒と接触させ、反応器出口から、プロピレンと、その他オレフィン、パラフィン類、芳香族化合物および水を含有するガス(反応器出口ガス)を得る工程
工程(2):前記工程(1)からの反応器出口ガスを炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体、炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体(A)、および水に富んだ流体に分離する工程
工程(3B):前記工程(2)における流体(A)を、芳香族化合物濃度が流体(A)より低い流体(G)と炭素数4の炭化水素濃度が流体(A)より低い流体(F)とに分離し、前記流体(G)の少なくとも一部(I)は反応器にリサイクルする工程
[ 10 ] In a method for producing propylene by contacting a mixture containing an olefin having 4 or more carbon atoms and methanol and / or dimethyl ether in a reactor in the presence of a catalyst, the following steps (1) and (2) And a process comprising (3B).
Step (1): The olefin raw material having 4 or more carbon atoms, the hydrocarbon fluid (I) recycled from the step (3B), and methanol and / or dimethyl ether are supplied to the reactor, and the reactor has 4 or more carbon atoms at the outlet of the reactor. The catalyst is brought into contact with the catalyst under reaction conditions such that the molar flow rate of the olefin is 20% or more and less than 90% with respect to the molar flow rate of the olefin at the inlet of the reactor, and propylene, other olefins, paraffins, aromas from the reactor outlet. Step (2) for obtaining a gas (reactor outlet gas) containing a group compound and water: The reactor outlet gas from the step (1) is a fluid rich in hydrocarbons having 3 or less carbon atoms, 4 or more carbon atoms The step (3B) of separating the hydrocarbon-rich fluid (A) and the water-rich fluid into the fluid (A) in the step (2), the aromatic compound concentration from the fluid (A) A step of separating a low fluid (G) into a fluid (F) having a hydrocarbon concentration of 4 carbon atoms lower than that of the fluid (A), and recycling at least a part (I) of the fluid (G) to the reactor.
[11] 炭素数4以上のオレフィンとメタノールおよび/またはジメチルエーテルとを含む混合物を、触媒の存在下、反応器中で接触させてプロピレンを製造する方法において、以下の工程(1),(2)および(3B)を含むプロセスよりなることを特徴とするプロピレンの製造方法。
工程(1):炭素数4以上のオレフィン原料、工程(3B)からリサイクルされた炭化水素流体(I)並びに、メタノールおよび/またはジメチルエーテルを反応器に供給し、反応器出口の炭素数4以上のオレフィンのモル流量が反応器入口の該オレフィンのモル流量に対して20%以上90%未満になるような反応条件で触媒と接触させ、反応器出口から、プロピレンと、その他オレフィン、パラフィン類、芳香族化合物および水を含有するガス(反応器出口ガス)を得る工程
工程(2):前記工程(1)からの反応器出口ガスを炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体、炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体(A)、および水に富んだ流体に分離する工程
工程(3B):前記工程(2)における流体(A)を、芳香族化合物濃度が流体(A)より低い流体(G)と炭素数4の炭化水素濃度が流体(A)より低い流体(F)とに分離し、前記流体(F)を該プロセスから抜き出すと共に、前記流体(G)の一部(I)は反応器にリサイクルし、残りの流体(H)を該プロセスから抜き出す工程
[ 11 ] In a method for producing propylene by contacting a mixture containing an olefin having 4 or more carbon atoms and methanol and / or dimethyl ether in a reactor in the presence of a catalyst, the following steps (1) and (2) And a process comprising (3B).
Step (1): The olefin raw material having 4 or more carbon atoms, the hydrocarbon fluid (I) recycled from the step (3B), and methanol and / or dimethyl ether are supplied to the reactor, and the reactor has 4 or more carbon atoms at the outlet of the reactor. The catalyst is brought into contact with the catalyst under reaction conditions such that the molar flow rate of the olefin is 20% or more and less than 90% with respect to the molar flow rate of the olefin at the inlet of the reactor, and propylene, other olefins, paraffins, aroma Step (2) for obtaining a gas (reactor outlet gas) containing a group compound and water: The reactor outlet gas from the step (1) is a fluid rich in hydrocarbons having 3 or less carbon atoms, 4 or more carbon atoms The step (3B) of separating the hydrocarbon-rich fluid (A) and the water-rich fluid into the fluid (A) in the step (2), the aromatic compound concentration from the fluid (A) The fluid (G) is separated into a fluid (F) having a hydrocarbon concentration of 4 carbon atoms lower than that of the fluid (A), the fluid (F) is withdrawn from the process, and a part of the fluid (G) ( I) is recycled to the reactor and the remaining fluid (H) is withdrawn from the process
[12] [10]または[11]において、前記反応器が直列に接続された二つ以上の反応部からなり、前記反応器に供給する炭素数4以上のオレフィン原料、リサイクルされた炭化水素含有流体(I)、並びに、メタノールおよび/またはジメチルエーテルのうち、少なくとも一つを、第1段目の反応部と第2段目以降の反応部とに分割して供給することを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 12 ] In [ 10 ] or [ 11 ], the reactor is composed of two or more reaction parts connected in series, and the olefin raw material having 4 or more carbon atoms to be supplied to the reactor, containing recycled hydrocarbons Propylene, characterized in that at least one of fluid (I) and methanol and / or dimethyl ether is divided and supplied to a first-stage reaction section and a second-stage reaction section or later. Production method.
[13] [10]ないし[12]のいずれかにおいて、前記流体(H)をスチームクラッキングプロセスに供給し、クラッカー原料として利用することを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 13 ] A method for producing propylene according to any one of [ 10 ] to [ 12 ], wherein the fluid (H) is supplied to a steam cracking process and used as a cracker raw material.
[14] [13]において、前記流体(H)の少なくとも一部を水素添加触媒と接触させた後、スチームクラッキングプロセスに供給することを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 14 ] The method for producing propylene according to [ 13 ], wherein at least a part of the fluid (H) is brought into contact with a hydrogenation catalyst and then supplied to a steam cracking process.
[15] [10]ないし[14]のいずれかにおいて、前記流体(H)に含まれる芳香族化合物濃度の合計が5.0体積%未満であることを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 15 ] The method for producing propylene according to any one of [ 10 ] to [ 14 ], wherein the total concentration of the aromatic compounds contained in the fluid (H) is less than 5.0% by volume.
[16] [10]ないし[15]のいずれかにおいて、前記流体(F)をスチームクラッキングプロセスの分解ガソリン留分に混合することを特徴とするプロピレンの製造方法。
[17] [10]ないし[16]のいずれかにおいて、前記流体(F)に含まれる炭素数4の炭化水素の合計濃度が5重量%未満であることを特徴とするプロピレンの製造方法。
[ 16 ] A process for producing propylene according to any one of [ 10 ] to [ 15 ], wherein the fluid (F) is mixed with a cracked gasoline fraction of a steam cracking process.
[ 17 ] The method for producing propylene according to any one of [ 10 ] to [ 16 ], wherein the total concentration of hydrocarbons having 4 carbon atoms contained in the fluid (F) is less than 5% by weight.
[18] [10]ないし[17]のいずれかにおいて、前記流体(F)および流体(H)の流量を制御することにより、前記反応器に供給される全原料に含まれる炭素数4以上のオレフィンとメタノールとジメチルエーテルの合計濃度(基質濃度)を20体積%以上80体積%以下に制御することを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 18 ] In any one of [ 10 ] to [ 17 ], by controlling the flow rates of the fluid (F) and the fluid (H), the total raw material supplied to the reactor has 4 or more carbon atoms. A method for producing propylene, characterized in that the total concentration of olefin, methanol and dimethyl ether (substrate concentration) is controlled to 20 vol% or more and 80 vol% or less.
[19] [1]ないし[18]のいずれかにおいて、前記工程(2)が、前記反応器出口ガスから、冷却および圧縮工程により水分を凝縮除去した後に、蒸留により炭素数2以下の炭化水素に富んだ流体と炭素数3以上の炭化水素に富んだ流体とに分離し、前記炭素数3以上の炭化水素に富んだ流体を、蒸留により炭素数3の炭化水素に富んだ流体と炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体とに分離する工程を含むことを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 19 ] In any one of [ 1 ] to [ 18 ], after the step (2) condenses and removes moisture from the reactor outlet gas by a cooling and compression step, the hydrocarbon having 2 or less carbon atoms is distilled. And a fluid rich in hydrocarbons having 3 or more carbon atoms. The fluid rich in hydrocarbons having 3 or more carbon atoms is separated into a fluid rich in hydrocarbons and carbon numbers having 3 carbon atoms by distillation. A method for producing propylene, comprising a step of separating into a fluid rich in four or more hydrocarbons.
[20] [1]ないし[18]のいずれかにおいて、前記工程(2)が、前記反応器出口ガスから、冷却および圧縮工程により水分を凝縮除去した後に、蒸留により炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体と炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体とに分離し、前記炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体を、蒸留により炭素数2以下の炭化水素に富んだ流体と炭素数3の炭化水素に富んだ流体とに分離する工程を含むことを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 20 ] In any one of [ 1 ] to [ 18 ], after the step (2) condenses and removes moisture from the reactor outlet gas by a cooling and compression step, the hydrocarbon having 3 or less carbon atoms is distilled. And a fluid rich in hydrocarbons having 4 or more carbon atoms, and a fluid rich in hydrocarbons having 3 or less carbon atoms, and a fluid rich in hydrocarbons having 2 or less carbon atoms and carbon by distillation. A method for producing propylene, comprising a step of separating the fluid into a hydrocarbon-rich fluid of formula (3).
[21] [1]ないし[18]のいずれかにおいて、前記工程(2)が、前記反応器出口ガスから、冷却および圧縮工程により水分を凝縮除去した後に、蒸留により炭素数2以下の炭化水素および炭素数3の炭化水素を含む流体と炭素数3以上の炭化水素に富んだ流体とに分離し、前記炭素数3以上の炭化水素に富んだ流体を、蒸留により炭素数3の炭化水素に富んだ流体と炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体とに分離する工程を含むことを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 21 ] In any one of [ 1 ] to [ 18 ], after the step (2) condenses and removes moisture from the reactor outlet gas by a cooling and compression step, the hydrocarbon having 2 or less carbon atoms is distilled. And a fluid containing a hydrocarbon having 3 or more carbon atoms and a fluid rich in hydrocarbons having 3 or more carbon atoms, and the fluid rich in hydrocarbons having 3 or more carbon atoms is converted into a hydrocarbon having 3 carbon atoms by distillation. A method for producing propylene, comprising a step of separating a rich fluid and a fluid rich in hydrocarbons having 4 or more carbon atoms.
[22] [1]ないし[18]のいずれかにおいて、前記工程(2)が、前記反応器出口ガスから、冷却および圧縮工程により水分を凝縮除去した後に、蒸留により炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体と炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体とに分離し、前記炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体を、蒸留により炭素数2以下の炭化水素および炭素数3の炭化水素を含む流体と炭素数3の炭化水素に富んだ流体とに分離する工程を含むことを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 22 ] In any one of [ 1 ] to [ 18 ], after the step (2) condenses and removes moisture from the reactor outlet gas by a cooling and compression step, the hydrocarbon having 3 or less carbon atoms is distilled. Is separated into a fluid rich in hydrocarbons and a fluid rich in hydrocarbons having 4 or more carbon atoms, and the fluid rich in hydrocarbons having 3 or less carbon atoms is separated by distillation into hydrocarbons having 2 or less carbon atoms and carbonization with 3 carbon atoms. A method for producing propylene, comprising a step of separating a fluid containing hydrogen and a fluid rich in hydrocarbons having 3 carbon atoms.
[23] [1]ないし[22]のいずれかにおいて、前記炭素数4以上のオレフィン原料が、炭素数4以上のパラフィン類を含有することを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 23 ] The method for producing propylene according to any one of [ 1 ] to [ 22 ], wherein the olefin raw material having 4 or more carbon atoms contains paraffins having 4 or more carbon atoms.
[24] [23]において、前記パラフィン類がノルマルブタンおよび/またはイソブタンを含むことを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 24 ] The method for producing propylene according to [ 23 ], wherein the paraffins contain normal butane and / or isobutane.
[25] [1]ないし[24]のいずれかにおいて、前記反応器に供給される原料中にブタジエンを含有することを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 25 ] The process for producing propylene according to any one of [ 1 ] to [ 24 ], wherein the raw material supplied to the reactor contains butadiene.
[26] [1]ないし[25]のいずれかにおいて、前記反応器に供給される全原料に含まれる芳香族化合物の合計量が、該全原料に含まれる炭素数4以上のオレフィンの合計量に対してモル比で0.05未満であることを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 26 ] In any one of [ 1 ] to [ 25 ], the total amount of aromatic compounds contained in all raw materials supplied to the reactor is the total amount of olefins having 4 or more carbon atoms contained in all the raw materials. The propylene production method, wherein the molar ratio is less than 0.05.
[27] [1]ないし[26]のいずれかにおいて、前記反応器に供給する炭素数4以上のオレフィンの量が、該反応器に供給するメタノールのモル数とジメチルエーテルのモル数の2倍との合計に対して、モル比で0.2以上10以下であることを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 27 ] In any one of [ 1 ] to [ 26 ], the amount of the olefin having 4 or more carbon atoms supplied to the reactor is twice the number of moles of methanol and dimethyl ether fed to the reactor. The method for producing propylene, wherein the molar ratio is 0.2 or more and 10 or less with respect to the total of the above.
[28] [1]ないし[27]のいずれかにおいて、前記反応器に供給する炭素数4以上のオレフィン原料が、スチームクラッキングプロセスで得られる炭素数4の炭化水素流体を含むことを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 28 ] In any one of [ 1 ] to [ 27 ], the olefin raw material having 4 or more carbon atoms to be supplied to the reactor contains a hydrocarbon fluid having 4 carbon atoms obtained by a steam cracking process. Propylene production method.
[29] 炭素数4以上のオレフィンとメタノールおよび/またはジメチルエーテルとを含む混合物を、触媒の存在下、反応器中で接触させてプロピレンを製造する方法において、以下の工程(1C),(2C),(3C)および(4C)を含むプロセスよりなることを特徴とするプロピレンの製造方法。
工程(1C):炭素数4以上のオレフィン原料、工程(4C)からリサイクルされた炭化水素流体(Q)、並びに、メタノールおよび/またはジメチルエーテルを反応器に供給し、反応器出口の炭素数4以上のオレフィンのモル流量が反応器入口の該オレフィンのモル流量に対して20%以上90%未満になるような反応条件で触媒と接触させ、反応器出口から、プロピレンと、その他のオレフィン、パラフィン類、芳香族化合物および水を含有するガス(反応器出口ガス)を得る工程
工程(2C):前記工程(1C)からの反応器出口ガスを冷却し、ガス流体(L)、炭素数4以上の炭化水素に富み、芳香族化合物を含んだ液流体(M)、および水に富んだ流体に分離する工程
工程(3C):前記工程(2C)におけるガス流体(L)を炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体と炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体(N)とに分離する工程
工程(4C):前記流体(N)の少なくとも一部の流体(Q)を反応器にリサイクルする工程
[ 29 ] In a method for producing propylene by contacting a mixture containing an olefin having 4 or more carbon atoms and methanol and / or dimethyl ether in a reactor in the presence of a catalyst, the following steps (1C), (2C) , (3C) and (4C).
Step (1C): Olefin raw material having 4 or more carbon atoms, hydrocarbon fluid (Q) recycled from step (4C), and methanol and / or dimethyl ether are supplied to the reactor, and 4 or more carbon atoms at the outlet of the reactor The catalyst is brought into contact with the catalyst under reaction conditions such that the molar flow rate of the olefin is 20% or more and less than 90% with respect to the molar flow rate of the olefin at the inlet of the reactor, and propylene, other olefins, paraffins from the reactor outlet Step of obtaining a gas (reactor outlet gas) containing an aromatic compound and water Step (2C): Cooling the reactor outlet gas from the step (1C), gas fluid (L), having 4 or more carbon atoms Separating into a liquid fluid (M) rich in hydrocarbons and containing an aromatic compound, and a fluid rich in water Step (3C): The gas fluid (L) in the step (2C) Separating into a hydrocarbon-rich fluid having a prime number of 3 or less and a hydrocarbon-rich fluid having a carbon number of 4 or more (N) Step (4C): At least part of the fluid (Q) of the fluid (N) Recycling process to reactor
[30] 炭素数4以上のオレフィンとメタノールおよび/またはジメチルエーテルとを含む混合物を、触媒の存在下、反応器中で接触させてプロピレンを製造する方法において、以下の工程(1C),(2C),(3C)および(4C)を含むプロセスよりなることを特徴とするプロピレンの製造方法。
工程(1C):炭素数4以上のオレフィン原料、工程(4C)からリサイクルされた炭化水素流体(Q)、並びに、メタノールおよび/またはジメチルエーテルを反応器に供給し、反応器出口の炭素数4以上のオレフィンのモル流量が反応器入口の該オレフィンのモル流量に対して20%以上90%未満になるような反応条件で触媒と接触させ、反応器出口から、プロピレンと、その他のオレフィン、パラフィン類、芳香族化合物および水を含有するガス(反応器出口ガス)を得る工程
工程(2C):前記工程(1C)からの反応器出口ガスを冷却し、冷却後のガス流体(K)を圧縮によりガス流体(L)、炭素数4以上の炭化水素に富み、芳香族化合物を含んだ液流体(M)、および水に富んだ流体に分離する工程
工程(3C):前記工程(2C)におけるガス流体(L)を炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体と炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体(N)とに分離する工程
工程(4C):前記流体(N)の一部(P)を該プロセスから抜き出し、残りの流体(Q)を反応器にリサイクルする工程
[ 30 ] In the method for producing propylene by contacting a mixture containing an olefin having 4 or more carbon atoms and methanol and / or dimethyl ether in a reactor in the presence of a catalyst, the following steps (1C), (2C) , (3C) and (4C).
Step (1C): Olefin raw material having 4 or more carbon atoms, hydrocarbon fluid (Q) recycled from step (4C), and methanol and / or dimethyl ether are supplied to the reactor, and 4 or more carbon atoms at the outlet of the reactor The catalyst is brought into contact with the catalyst under reaction conditions such that the molar flow rate of the olefin is 20% or more and less than 90% with respect to the molar flow rate of the olefin at the reactor inlet, and propylene, other olefins and paraffins are fed from the reactor outlet. Step of obtaining a gas (reactor outlet gas) containing an aromatic compound and water Step (2C): The reactor outlet gas from the step (1C) is cooled, and the cooled gas fluid (K) is compressed. Separating into a gas fluid (L), a liquid fluid (M) rich in hydrocarbons having 4 or more carbon atoms and containing an aromatic compound, and a fluid rich in water Step (3C): Step of separating the gas fluid (L) in (2C) into a hydrocarbon-rich fluid having 3 or less carbon atoms and a fluid (N) rich in hydrocarbon having 4 or more carbon atoms Step (4C): the fluid (N A part of (P) is extracted from the process and the remaining fluid (Q) is recycled to the reactor.
[31] [29]または[30]において、前記液流体(M)を、蒸留により、芳香族化合物濃度が液流体(M)中よりも低い流体(R)と炭素数4の炭化水素濃度が液流体(M)よりも低い流体(S)とに分離することを特徴とするプロピレンの製造方法。 In [ 31 ] [ 29 ] or [ 30 ], the liquid fluid (M) is subjected to distillation so that the concentration of the aromatic compound and the hydrocarbon having 4 carbon atoms is lower than that in the liquid fluid (M). A method for producing propylene, characterized in that separation is made into a fluid (S) lower than the liquid fluid (M).
[32] [31]において、前記流体(R)を、前記流体(K)、(L)、(M)、(P)、および(Q)から選ばれるいずれか1または2以上の流体の流通箇所に戻すことを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 32 ] In [ 31 ], the fluid (R) is circulated through any one or more fluids selected from the fluids (K), (L), (M), (P), and (Q). A method for producing propylene, which is returned to the location.
[33] [29]ないし[32]のいずれかにおいて、前記工程(3C)が、前記ガス流体(L)を、蒸留により、炭素数2以下の炭化水素に富んだ流体と炭素数3以上の炭化水素に富んだ流体とに分離し、さらに、炭素数3以上の炭化水素に富んだ流体を、蒸留により、炭素数3の炭化水素に富んだ流体と炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体(N)とに分離する工程を含むことを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 33 ] In any one of [ 29 ] to [ 32 ], in the step (3C), the gas fluid (L) is obtained by distilling the gas fluid (L) into a hydrocarbon-rich fluid having 2 or less carbon atoms and 3 or more carbon atoms. It is separated into a fluid rich in hydrocarbons, and a fluid rich in hydrocarbons having 3 or more carbon atoms is distilled to enrich a fluid rich in hydrocarbons having 3 or more carbon atoms and rich in hydrocarbons having 4 or more carbon atoms. A method for producing propylene, comprising a step of separating the fluid (N).
[34] [29]ないし[32]のいずれかにおいて、前記工程(3C)が、前記ガス流体(L)を、蒸留により、炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体と炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体(N)とに分離し、さらに、炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体を、蒸留により、炭素数2以下の炭化水素に富んだ流体と炭素数3の炭化水素に富んだ流体とに分離する工程を含むことを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 34 ] In any one of [ 29 ] to [ 32 ], in the step (3C), the gas fluid (L) is obtained by distilling the gas fluid (L) into a hydrocarbon-rich fluid having 3 or less carbon atoms and 4 or more carbon atoms. The hydrocarbon-rich fluid (N) is separated into a hydrocarbon-rich fluid and a hydrocarbon-rich fluid having a carbon number of 3 or less, and a hydrocarbon-rich fluid having a carbon number of 2 or less and a hydrocarbon having a carbon number of 3 by distillation. A process for producing propylene, comprising the step of separating into a fluid rich in water.
[35] [29]ないし[32]のいずれかにおいて、前記工程(3C)が、前記ガス流体(L)を、蒸留により、炭素数2以下の炭化水素に炭素数3の炭化水素を含んだ流体と炭素数3以上の炭化水素に富んだ流体とに分離し、さらに、炭素数3以上の炭化水素に富んだ流体を、蒸留により、炭素数3の炭化水素に富んだ流体と炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体(N)とに分離する工程を含むことを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 35 ] In any one of [ 29 ] to [ 32 ], the step (3C) includes a hydrocarbon having 3 or less carbon atoms in a hydrocarbon having 2 or less carbon atoms by distillation of the gas fluid (L). The fluid is separated into a fluid rich in hydrocarbons having 3 or more carbon atoms, and further, a fluid rich in hydrocarbons having 3 or more carbon atoms is distilled to obtain a fluid rich in hydrocarbons having 3 carbon atoms and 4 carbon atoms. A method for producing propylene, comprising a step of separating the hydrocarbon-rich fluid (N).
[36] [29]ないし[32]のいずれかにおいて、前記工程(3C)が、前記ガス流体(L)を、蒸留により、炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体と炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体(N)とに分離し、さらに、炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体を、蒸留により、炭素数2以下の炭化水素と炭素数3の炭化水素を含む流体と炭素数3の炭化水素に富んだ流体とに分離する工程を含むことを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 36 ] In any one of [ 29 ] to [ 32 ], in the step (3C), the gas fluid (L) is obtained by distilling the gas fluid (L) into a hydrocarbon-rich fluid having 3 or less carbon atoms and 4 or more carbon atoms. The fluid rich in hydrocarbon (N) is separated into a fluid rich in hydrocarbons having 3 or less carbon atoms, and a fluid containing hydrocarbons having 2 or less carbon atoms and hydrocarbons having 3 carbon atoms is obtained by distillation. A method for producing propylene, comprising a step of separating into a fluid rich in hydrocarbon having 3 carbon atoms.
[37] [29]ないし[36]のいずれかにおいて、前記反応器が直列に接続された二つ以上の反応部からなり、前記反応器に供給する炭素数4以上のオレフィン原料、リサイクルされた炭化水素含有流体、並びに、メタノールおよび/またはジメチルエーテルのうち、少なくとも一つを、第1段目の反応部と第2段目以降の反応部とに分割して供給することを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 37 ] In any one of [ 29 ] to [ 36 ], the reactor comprises two or more reaction parts connected in series, and the olefin raw material having 4 or more carbon atoms to be supplied to the reactor is recycled. Propylene characterized in that at least one of a hydrocarbon-containing fluid and methanol and / or dimethyl ether is divided and supplied to a first-stage reaction section and a second-stage reaction section or later. Production method.
[38] [29]ないし[37]のいずれかにおいて、前記炭素数4以上のオレフィン原料が、炭素数4以上のパラフィン類を含有することを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 38 ] The method for producing propylene according to any one of [ 29 ] to [ 37 ], wherein the olefin raw material having 4 or more carbon atoms contains paraffins having 4 or more carbon atoms.
[39] [38]において、前記パラフィン類がノルマルブタンおよび/またはイソブタンを含むことを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 39 ] The method for producing propylene according to [ 38 ], wherein the paraffins contain normal butane and / or isobutane.
[40] [29]ないし[39]のいずれかにおいて、前記反応器に供給される原料中にブタジエンを含有することを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 40 ] The process for producing propylene according to any one of [ 29 ] to [ 39 ], wherein the raw material supplied to the reactor contains butadiene.
[41] [29]ないし[40]のいずれかにおいて、前記反応器に供給される全原料に含まれる芳香族化合物の合計量が、該全原料に含まれる炭素数4以上のオレフィンの合計量に対してモル比で0.05未満であることを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 41 ] In any one of [ 29 ] to [ 40 ], the total amount of aromatic compounds contained in all raw materials supplied to the reactor is the total amount of olefins having 4 or more carbon atoms contained in all the raw materials. The propylene production method, wherein the molar ratio is less than 0.05.
[42] [29]ないし[41]のいずれかにおいて、前記流体(M)および/または前記流体(P)をスチームクラッキングプロセスに供給し、クラッカー原料として利用することを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 42 ] The method for producing propylene according to any one of [ 29 ] to [ 41 ], wherein the fluid (M) and / or the fluid (P) is supplied to a steam cracking process and used as a cracker raw material. .
[43] [42]において、前記流体(M)および/または、前記流体(P)の少なくとも一部を水素添加触媒と接触させた後、スチームクラッキングプロセスに供給することを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 43 ] The production of propylene according to [ 42 ], wherein at least a part of the fluid (M) and / or the fluid (P) is brought into contact with a hydrogenation catalyst and then supplied to a steam cracking process. Method.
[44] [29]ないし[43]のいずれかにおいて、前記流体(M)および/または前記流体(P)に含まれる芳香族化合物濃度の合計が5.0体積%未満であることを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 44 ] In any one of [ 29 ] to [ 43 ], the total concentration of aromatic compounds contained in the fluid (M) and / or the fluid (P) is less than 5.0% by volume. Propylene production method.
[45] [29]ないし[44]のいずれかにおいて、前記流体(M)をスチームクラッキングプロセスの分解ガソリン留分に混合することを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 45 ] A process for producing propylene according to any one of [ 29 ] to [ 44 ], wherein the fluid (M) is mixed with a cracked gasoline fraction of a steam cracking process.
[46] [29]ないし[45]のいずれかにおいて、前記流体(M)に含まれる炭素数4の炭化水素の合計濃度が5重量%未満であることを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 46 ] The method for producing propylene according to any one of [ 29 ] to [ 45 ], wherein the total concentration of hydrocarbons having 4 carbon atoms contained in the fluid (M) is less than 5% by weight.
[47] [29]ないし[46]のいずれかにおいて、前記流体(M)および前記流体(P)の流量を制御することにより、前記反応器に供給される全原料に含まれる炭素数4以上のオレフィンとメタノールとジメチルエーテルの合計濃度(基質濃度)を20体積%以上80体積%以下に制御することを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 47 ] In any one of [ 29 ] to [ 46 ], by controlling the flow rate of the fluid (M) and the fluid (P), the number of carbon atoms contained in all the raw materials supplied to the reactor is 4 or more. The total concentration (substrate concentration) of olefin, methanol and dimethyl ether is controlled to be 20 vol% or more and 80 vol% or less.
[48] [29]ないし[47]のいずれかにおいて、前記流体(R)をスチームクラッキングプロセスに供給し、クラッカー原料として利用することを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 48 ] The method for producing propylene according to any one of [ 29 ] to [ 47 ], wherein the fluid (R) is supplied to a steam cracking process and used as a cracker raw material.
[49] [48]において、前記流体(R)の少なくとも一部を水素添加触媒と接触させた後、スチームクラッキングプロセスに供給することを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 49 ] The method for producing propylene according to [ 48 ], wherein at least a part of the fluid (R) is brought into contact with a hydrogenation catalyst and then supplied to a steam cracking process.
[50] [31]ないし[49]のいずれかにおいて、前記流体(R)に含まれる芳香族化合物濃度の合計が5.0体積%未満であることを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 50 ] The method for producing propylene according to any one of [ 31 ] to [ 49 ], wherein the total concentration of aromatic compounds contained in the fluid (R) is less than 5.0% by volume.
[51] [31]ないし[50]のいずれかにおいて、前記流体(S)をスチームクラッキングプロセスの分解ガソリン留分に混合することを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 51 ] The method for producing propylene according to any one of [ 31 ] to [ 50 ], wherein the fluid (S) is mixed with a cracked gasoline fraction of a steam cracking process.
[52] [31]ないし[51]のいずれかにおいて、前記流体(S)に含まれる炭素数4の炭化水素の合計濃度が5重量%未満であることを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 52 ] The method for producing propylene according to any one of [ 31 ] to [ 51 ], wherein the total concentration of hydrocarbons having 4 carbon atoms contained in the fluid (S) is less than 5% by weight.
[53] [31]ないし[52]のいずれかにおいて、前記流体(P)、流体(R)および流体(S)の流量を制御することにより、前記反応器に供給される全原料に含まれる炭素数4以上のオレフィンとメタノールとジメチルエーテルの合計濃度(基質濃度)を20体積%以上80体積%以下に制御することを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 53 ] In any one of [ 31 ] to [ 52 ], the flow rate of the fluid (P), the fluid (R), and the fluid (S) is controlled so as to be included in all raw materials supplied to the reactor. A method for producing propylene, characterized in that the total concentration (substrate concentration) of an olefin having 4 or more carbon atoms, methanol and dimethyl ether is controlled to 20 vol% or more and 80 vol% or less.
[54] [31]ないし[53]のいずれかにおいて、前記流体(R)を、前記流体(K)、(L)、(N)、(P)、および(Q)から選ばれるいずれか1または2以上の流体の箇所に戻すにあたり、前記流体(R)の返送箇所およびその流量を制御することにより、前記反応器に供給される全原料に含まれる炭素数4以上のオレフィンとメタノールとジメチルエーテルの合計濃度(基質濃度)を20体積%以上80体積%以下に制御することを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 54 ] In any one of [ 31 ] to [ 53 ], the fluid (R) is any one selected from the fluids (K), (L), (N), (P), and (Q). Alternatively, when returning to the location of two or more fluids, by controlling the return location of the fluid (R) and its flow rate, the olefin having 4 or more carbon atoms and methanol and dimethyl ether contained in all the raw materials supplied to the reactor A method for producing propylene, characterized in that the total concentration (substrate concentration) is controlled to 20 vol% or more and 80 vol% or less.
[55] [29]ないし[54]のいずれかにおいて、前記反応器に供給する炭素数4以上のオレフィンの量が、該反応器に供給するメタノールのモル数とジメチルエーテルのモル数の2倍との合計に対して、モル比で0.2以上10以下であることを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 55 ] In any one of [ 29 ] to [ 54 ], the amount of the olefin having 4 or more carbon atoms supplied to the reactor is twice the number of moles of methanol and dimethyl ether supplied to the reactor. The method for producing propylene, wherein the molar ratio is 0.2 or more and 10 or less with respect to the total of the above.
[56] [29]ないし[55]のいずれかにおいて、前記反応器に供給する炭素数4以上のオレフィン原料が、スチームクラッキングプロセスで得られる炭素数4の炭化水素流体を含むことを特徴とするプロピレンの製造方法。 [ 56 ] In any one of [ 29 ] to [ 55 ], the olefin raw material having 4 or more carbon atoms supplied to the reactor contains a hydrocarbon fluid having 4 carbon atoms obtained by a steam cracking process. Propylene production method.
本発明によれば、触媒の存在下に、炭素数4以上のオレフィン原料とメタノールおよび/またはジメチルエーテルとを反応させてプロピレンを製造する方法において、原料を高度に利用して、触媒の劣化を抑えながら高い収率でプロピレンを製造することができる。
また、本発明の方法をスチームクラッキングプロセスと統合して経済的なプロセスを提供することができる。
According to the present invention, in a method for producing propylene by reacting an olefin raw material having 4 or more carbon atoms with methanol and / or dimethyl ether in the presence of a catalyst, the raw material is highly utilized to suppress catalyst deterioration. However, it is possible to produce propylene with a high yield.
Also, the method of the present invention can be integrated with a steam cracking process to provide an economical process.
以下に、本発明を実施するための代表的な態様を具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の態様に限定されるものではない。
本発明のプロピレンの製造方法は、炭素数4以上のオレフィンとメタノールおよび/またはジメチルエーテルを含む原料を触媒の存在下、反応器中で接触させてプロピレンを製造する方法において、該反応器出口ガス中に含まれる芳香族化合物の少なくとも一部を抜き出すと共に、該反応器出口ガス中に含まれる炭素数4以上のオレフィンの少なくとも一部を該反応器にて再度触媒と接触させることを特徴とするものである。
Below, the typical aspect for implementing this invention is demonstrated concretely, However, This invention is not limited to the following aspects, unless the summary is exceeded.
The method for producing propylene of the present invention is a method for producing propylene by bringing a raw material containing an olefin having 4 or more carbon atoms and methanol and / or dimethyl ether into contact with each other in the presence of a catalyst in the reactor outlet gas. At least a part of the aromatic compound contained in the reactor, and at least a part of the olefin having 4 or more carbon atoms contained in the reactor outlet gas is again brought into contact with the catalyst in the reactor. It is.
より具体的には、次のような各工程を含む実施態様が挙げられるが、本発明の課題を解決するという目的に従う限り、本発明は、以下の工程以外の工程の存在を排除するものではなく、以下の3つの工程或いは4つの工程の前後に他の工程が存在していてもよく、各工程の間に他の工程が存在していてもよい。 More specifically, embodiments include the following steps, but as long as the purpose of solving the problems of the present invention is followed, the present invention does not exclude the presence of steps other than the following steps. Instead, other steps may exist before and after the following three steps or four steps, and other steps may exist between the steps.
第1の実施態様:前述の工程(1)、工程(2)および工程(3A)
第2の実施態様:前述の工程(1)、工程(2)および工程(3B)
第3の実施態様:前述の工程(1C)、工程(2C)、工程(3C)および工程(3D)
First embodiment: Step (1), step (2) and step (3A) described above
Second embodiment: Step (1), step (2) and step (3B) described above
Third Embodiment: Step (1C), Step (2C), Step (3C) and Step (3D) described above
なお、本発明において「富んだ」とは、目的物の純度が50モル%以上、好ましくは70モル%以上、より好ましくは90モル%以上、さらに好ましくは95モル%以上であることを意味する。例えば、「炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体(N)」とは、「炭素数4以上の炭化水素」を50モル%以上、好ましくは70モル%以上、より好ましくは90モル%以上、さらに好ましくは95モル%以上含む流体である。 In the present invention, “rich” means that the purity of the target product is 50 mol% or more, preferably 70 mol% or more, more preferably 90 mol% or more, and further preferably 95 mol% or more. . For example, the “fluid rich in hydrocarbon having 4 or more carbon atoms (N)” means “hydrocarbon having 4 or more carbon atoms” in an amount of 50 mol% or more, preferably 70 mol% or more, more preferably 90 mol% or more. More preferably, the fluid contains 95 mol% or more.
[触媒]
まず、本発明で用いる触媒について説明する。
本発明に係る反応に用いられる触媒としては、ブレンステッド酸点を有する固体状のものであれば特に限定されず、従来公知の触媒が用いられ、例えば、カオリン等の粘土鉱物;粘土鉱物等の担体に硫酸、燐酸等の酸を含浸・担持させたもの;酸性型イオン交換樹脂;ゼオライト類;燐酸アルミニウム類;Al−MCM41等のメソポーラスシリカアルミナ等の固体酸触媒が挙げられる。
[catalyst]
First, the catalyst used in the present invention will be described.
The catalyst used in the reaction according to the present invention is not particularly limited as long as it is a solid having a Bronsted acid point, and a conventionally known catalyst is used. For example, clay minerals such as kaolin; clay minerals and the like Solid acid catalysts such as those obtained by impregnating and supporting an acid such as sulfuric acid and phosphoric acid on a support; acidic ion exchange resins; zeolites; aluminum phosphates; and mesoporous silica alumina such as Al-MCM41.
これらの固体酸触媒のうちでも、分子篩効果を有するものが好ましく、また、酸強度があまり高くないものが好ましい。 Among these solid acid catalysts, those having a molecular sieving effect are preferable, and those having a low acid strength are preferable.
前記固体酸触媒のうち、分子篩効果を有するゼオライト類や燐酸アルミニウム類の構造としては、International Zeolite Association(IZA)が規定するコードで表すと、例えば、AEI、AET、AEL、AFI、AFO、AFS、AST、ATN、BEA、CAN、CHA、EMT、ERI、EUO、FAU、FER、LEV、LTL、MAZ、MEL、MFI、MOR、MTT、MTW、MWW、OFF、PAU、RHO、STT、TON等が挙げられる。その中でも触媒のフレームワーク密度が18.0T/nm3以下である触媒が好ましく、このようなものとしては、好ましくは、MFI、MEL、MOR、MWW、FAU、BEA、CHAで、より好ましくは、MFI、MEL、MOR、MWW、CHA、特に好ましくはMFI、MEL、MWW、CHAが挙げられる。
ここで、フレームワーク密度(単位:T/nm3)とは、ゼオライトの単位体積(1nm3)当たりに存在するT原子(ゼオライトの骨格を構成する原子のうち、酸素以外の原子)の個数を意味し、この値はゼオライトの構造により決まるものである。
Among the solid acid catalysts, the structures of zeolites and aluminum phosphates having a molecular sieving effect are represented by codes defined by the International Zeolite Association (IZA), for example, AEI, AET, AEL, AFI, AFO, AFS, AST, ATN, BEA, CAN, CHA, EMT, ERI, EUO, FAU, FER, LEV, LTL, MAZ, MEL, MFI, MOR, MTT, MTW, MWW, OFF, PAU, RHO, STT, TON, etc. It is done. Among them, a catalyst having a catalyst framework density of 18.0 T / nm 3 or less is preferable, and as such, preferably, MFI, MEL, MOR, MWW, FAU, BEA, CHA, more preferably MFI, MEL, MOR, MWW, CHA, particularly preferably MFI, MEL, MWW, CHA.
Here, the framework density (unit: T / nm 3 ) is the number of T atoms (atoms other than oxygen among the atoms constituting the skeleton of the zeolite) present per unit volume (1 nm 3 ) of the zeolite. This value is determined by the structure of the zeolite.
更に、該固体酸触媒としてより好ましくは、細孔径が0.3〜0.9nmのミクロ細孔を有し、BET比表面積が200〜700m2/g、細孔容積が0.1〜0.5g/mlである結晶性アルミノシリケート類、メタロシリケート類又は結晶性燐酸アルミニウム類等が好ましい。なお、ここで言う細孔径とは、International Zeolite Association(IZA)が定める結晶学的なチャネル直径(Crystallographic free diameter of the channels)を示し、細孔(チャネル)の形状が真円形の場合は、その直径をさし、細孔の形状が楕円形の場合は、短径をさす。 More preferably, the solid acid catalyst has micropores having a pore diameter of 0.3 to 0.9 nm, a BET specific surface area of 200 to 700 m 2 / g, and a pore volume of 0.1 to 0.00. Crystalline aluminosilicates, metallosilicates, crystalline aluminum phosphates and the like that are 5 g / ml are preferred. In addition, the pore diameter mentioned here indicates a crystallographic channel diameter (Crystallographic free diameter of the channels) defined by International Zeolite Association (IZA). When the diameter is a pore and the shape of the pore is an ellipse, the short diameter is indicated.
また、アルミノシリケートの中では、SiO2/Al2O3のモル比が10以上のものが好ましい。SiO2/Al2O3モル比が低すぎると触媒の耐久性が低下するため好ましくない。SiO2/Al2O3のモル比の上限は通常10000以下である。SiO2/Al2O3のモル比がこれより高すぎると触媒活性が低下してしまうため好ましくない。上記モル比は、蛍光X線や化学分析法などの常法により求めることができる。
触媒中のアルミニウム含量は触媒調製の際の原料仕込み量でコントロールすることができ、また、調製後にスチーミング等によりAlを減らすこともできる。また、Alの一部をホウ素やガリウム等の他の元素に置き換えても良く、特にホウ素で置換することが好ましい。
Among aluminosilicates, those having a SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio of 10 or more are preferred. If the SiO 2 / Al 2 O 3 molar ratio is too low, the durability of the catalyst is lowered, which is not preferable. The upper limit of the molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 is usually 10,000 or less. If the molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 is too high, the catalytic activity is lowered, which is not preferable. The molar ratio can be determined by a conventional method such as fluorescent X-ray or chemical analysis.
The aluminum content in the catalyst can be controlled by the amount of raw material charged during catalyst preparation, and Al can be reduced by steaming after the preparation. Further, a part of Al may be replaced with other elements such as boron and gallium, and it is particularly preferable to substitute with boron.
これらの触媒は1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。 These catalysts may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for them.
本発明においては、上述のような触媒活性成分を、そのまま触媒として反応に用いても良いし、反応に不活性な物質やバインダーを用いて、造粒・成型して、或いはこれらを混合して反応に用いても良い。該反応に不活性な物質やバインダーとしては、アルミナまたはアルミナゾル、シリカ、シリカゲル、石英、およびそれらの混合物等が挙げられる。 In the present invention, the above-mentioned catalytically active components may be used as they are in the reaction as a catalyst, or they are granulated / molded using a substance or binder inactive to the reaction, or mixed with these. You may use for reaction. Examples of the substance or binder inert to the reaction include alumina or alumina sol, silica, silica gel, quartz, and a mixture thereof.
なお、上記した触媒組成は、これらの反応に不活性な物質やバインダー等を含まない触媒活性成分のみの組成である。しかして、本発明に係る触媒とは、これらの反応に不活性な物質やバインダー等を含む場合は、前述の触媒活性成分とこれらの反応に不活性な物質やバインダー等とを合わせて触媒と称し、これらの反応に不活性な物質やバインダー等を含まない場合は、触媒活性成分のみで触媒と称す。 The catalyst composition described above is a composition of only a catalytically active component that does not contain a substance inactive to these reactions, a binder, and the like. Thus, when the catalyst according to the present invention includes a substance or binder inactive to these reactions, the catalyst active component and the substance inactive to these reactions are combined with the catalyst. In the case where a substance inactive to these reactions, a binder, or the like is not included, it is referred to as a catalyst with only catalytically active components.
本発明で用いる触媒活性成分の粒径は合成時の条件により異なるが、通常、平均粒径として0.01μm〜500μmである。触媒の粒径が大き過ぎると、触媒活性を示す表面積が小さくなり、小さ過ぎると取り扱い性が劣るものとなり、いずれの場合も好ましくない。この平均粒径は、SEM観察等により求めることができる。 The particle diameter of the catalytically active component used in the present invention varies depending on the conditions during synthesis, but is usually 0.01 μm to 500 μm as the average particle diameter. If the particle size of the catalyst is too large, the surface area showing catalytic activity will be small, and if it is too small, the handleability will be inferior, which is not preferable in either case. This average particle diameter can be determined by SEM observation or the like.
本発明で用いる触媒の調製方法は特に限定されず、一般的に水熱合成と呼ばれる公知の方法により調製することが可能である。また、水熱合成後にイオン交換、脱アルミニウム処理、含浸や担持などの修飾により組成を変えることも可能である。
本発明で使用する触媒は、反応に供する際に、上記物性ないし組成を有しているものであれば良く、いずれの方法によって調製されたものであっても良い。
The method for preparing the catalyst used in the present invention is not particularly limited, and the catalyst can be prepared by a known method generally called hydrothermal synthesis. It is also possible to change the composition after the hydrothermal synthesis by modification such as ion exchange, dealumination treatment, impregnation or loading.
The catalyst used in the present invention may be any catalyst as long as it has the above physical properties or composition when subjected to the reaction, and may be prepared by any method.
[反応原料]
次に、本発明で反応原料とする炭素数4以上のオレフィン、メタノール、ジメチルエーテルについて説明する。
[Reaction raw materials]
Next, the olefin having 4 or more carbon atoms, methanol, and dimethyl ether used as reaction raw materials in the present invention will be described.
<オレフィン原料>
反応の原料として用いる炭素数4以上のオレフィンとしては、特に限定されるものではない。例えば、石油供給原料から接触分解法またはスチームクラッキング等により製造されるもの(BB留分、C4ラフィネート−1、C4ラフィネート−2等)、石炭のガス化により得られる水素/CO混合ガスを原料としてFT(フィッシャートロプシュ)合成を行うことにより得られるもの、エチレンの二量化反応を含むオリゴマー化反応により得られるもの、炭素数4以上のパラフィンの脱水素法または酸化脱水素法により得られるもの、MTO反応によって得られるもの、アルコールの脱水反応によって得られるもの、炭素数4以上のジエン化合物の水素化反応により得られるもの等の、公知の各種方法により得られる、炭素数4以上、特に炭素数4〜10のオレフィンを任意に用いることができ、このとき各製造方法に起因する炭素数4以上のオレフィン以外の化合物が任意に混合した状態のものをそのまま用いても良いし、精製したオレフィンを用いても良い。
<Olefin raw material>
The olefin having 4 or more carbon atoms used as a raw material for the reaction is not particularly limited. For example, those produced from petroleum feedstock by catalytic cracking or steam cracking (BB fraction, C4 raffinate-1, C4 raffinate-2, etc.), hydrogen / CO mixed gas obtained by coal gasification as raw material Obtained by performing FT (Fischer-Tropsch) synthesis, obtained by oligomerization reaction including ethylene dimerization, obtained by dehydrogenation or oxidative dehydrogenation of paraffins having 4 or more carbon atoms, MTO 4 or more carbon atoms, particularly 4 carbon atoms, obtained by various known methods such as those obtained by reaction, those obtained by dehydration reaction of alcohol, or those obtained by hydrogenation reaction of diene compounds having 4 or more carbon atoms. -10 olefins can be used arbitrarily. At this time, the number of carbons resulting from each production method It may be used as it is more than the state in which compounds other than olefins are mixed optionally may be used purified olefins.
この中でも、炭素数4以上のパラフィン類を含んだオレフィン原料を使用する場合、パラフィンが希釈ガスの役割を果たすため反応温度の制御が容易になり、さらにパラフィン含有の原料は安価に入手可能であることが多いため好ましい。さらに好ましくはノルマルブタンおよび/またはイソブタンを含有したオレフィン原料である。
これらの好ましい原料としては上記のBB留分、C4ラフィネート−1やC4ラフィネート−2が挙げられる。
これらの原料には通常ブタジエンが含まれる。ブタジエンは反応により芳香族化合物に変換されやすいため、本発明のように、生成した芳香族化合物の少なくとも一部を反応器にリサイクルせずに抜き出すことは非常に重要である。
尚、BB留分についてはブタジエンを多く含むため、水素添加触媒に接触させてブタジエン濃度を低下させた流体を原料とするのが好ましい。
Among these, when an olefin raw material containing paraffins having 4 or more carbon atoms is used, the reaction temperature can be easily controlled because paraffin serves as a dilution gas, and paraffin-containing raw materials are available at low cost. It is preferable because there are many cases. More preferred is an olefin raw material containing normal butane and / or isobutane.
These preferable raw materials include the above-mentioned BB fraction, C4 raffinate-1 and C4 raffinate-2.
These raw materials usually contain butadiene. Since butadiene is easily converted into an aromatic compound by reaction, it is very important to extract at least a part of the produced aromatic compound without recycling to the reactor as in the present invention.
Since the BB fraction contains a large amount of butadiene, it is preferable to use a fluid that is brought into contact with a hydrogenation catalyst to lower the butadiene concentration as a raw material.
<メタノール、ジメチルエーテル>
反応の原料として用いるメタノールおよび/またはジメチルエーテルの製造由来は特に限定されない。例えば、石炭および天然ガス、ならびに製鉄業における副生物由来の水素/COの混合ガスの水素化反応により得られるもの、植物由来のアルコール類の改質反応により得られるもの、発酵法により得られるもの、再循環プラスチックや都市廃棄物等の有機物質から得られるもの等が挙げられる。このとき各製造方法に起因するメタノールおよびジメチルエーテル以外の化合物が任意に混合した状態のものをそのまま用いても良いし、精製したものを用いても良い。
<Methanol, dimethyl ether>
The origin of production of methanol and / or dimethyl ether used as a raw material for the reaction is not particularly limited. For example, one obtained by hydrogenation reaction of coal and natural gas, and by-product hydrogen / CO mixed gas in the steel industry, one obtained by reforming reaction of plant-derived alcohols, one obtained by fermentation method And those obtained from organic materials such as recycled plastic and municipal waste. At this time, a state in which compounds other than methanol and dimethyl ether resulting from each production method are arbitrarily mixed may be used as it is, or a purified one may be used.
[反応操作・条件:第1〜第3の実施態様における工程(1),(1C)]
以下に、前述の触媒および反応原料を用いる本発明のプロピレン製造反応の操作・条件について説明する。
[Reaction operations / conditions: steps (1) and (1C) in the first to third embodiments]
Hereinafter, the operation and conditions of the propylene production reaction of the present invention using the above-described catalyst and reaction raw materials will be described.
<反応器>
本発明における、炭素数4以上のオレフィンとメタノールおよび/またはジメチルエーテルとの反応は、気相反応である。この気相反応器の形態に特に制限はないが、通常、連続式の固定床反応器や流動床反応器から選ばれる。好ましくは固定床反応器である。
<Reactor>
In the present invention, the reaction of an olefin having 4 or more carbon atoms with methanol and / or dimethyl ether is a gas phase reaction. Although there is no restriction | limiting in particular in the form of this gas phase reactor, Usually, it selects from a continuous type fixed bed reactor and a fluidized bed reactor. A fixed bed reactor is preferred.
なお、固定床反応器に前述の触媒を充填する場合には、触媒層の温度分布を小さく抑えるために、石英砂、アルミナ、シリカ、シリカ−アルミナ等の反応に不活性な粒状物を、触媒と混合して充填しても良い。この場合、石英砂等の反応に不活性な粒状物の使用量は特に制限はない。なお、この粒状物は、触媒との均一混合性の面から、触媒と同程度の粒径であることが好ましい。 In addition, when packing the above-mentioned catalyst in a fixed bed reactor, in order to suppress the temperature distribution of the catalyst layer to be small, particulates inert to the reaction such as quartz sand, alumina, silica, silica-alumina, etc. And may be mixed and filled. In this case, there is no particular limitation on the amount of granular material inactive to the reaction such as quartz sand. In addition, it is preferable that this granular material is a particle size comparable as a catalyst from the surface of uniform mixing property with a catalyst.
また、反応器は直列に接続された二つ以上の反応部からなるものであっても良い。この場合、一つの反応器内を複数の反応室に仕切ったものであっても良く、2以上の反応器を直列に連結したものであっても良い。
このように2以上の反応器を直列に連結したものである場合、反応に伴う発熱を除去することを目的として反応器と反応器の間に熱交換器を配置しても良い。
また、発熱を分散させることを目的に、反応基質(反応原料)を分割して供給しても良い。好ましくはメタノールおよび/またはジメチルエーテルを1段目の反応部(反応器または反応室)と2段目以降の反応部(反応器または反応室)に分割して供給する。
Further, the reactor may be composed of two or more reaction parts connected in series. In this case, one reactor may be divided into a plurality of reaction chambers, or two or more reactors may be connected in series.
When two or more reactors are connected in series as described above, a heat exchanger may be disposed between the reactors for the purpose of removing heat generated by the reaction.
Further, the reaction substrate (reaction raw material) may be divided and supplied for the purpose of dispersing heat generation. Preferably, methanol and / or dimethyl ether are divided and supplied to the first-stage reaction section (reactor or reaction chamber) and the second-stage and subsequent reaction sections (reactor or reaction chamber).
本発明で用いる反応条件においては、触媒はコーキングが少なく、触媒劣化の速度は遅いが、1年以上の連続運転を行う場合には運転中に触媒再生を行う必要がある。
例えば、固定床反応器を選択する場合、反応器を少なくとも並列に二つ以上設置し、反応と再生を切り替えながら運転することが望ましい。固定床反応器の形態としては、多管式の反応器または断熱型の反応器が選ばれる。
一方、流動床反応器を選択する場合、触媒を連続的に再生槽に送り、再生槽において再生された触媒を連続的に反応器に戻しながら反応を行うことが好ましい。
Under the reaction conditions used in the present invention, the catalyst has little coking and the rate of catalyst deterioration is slow, but when performing continuous operation for more than one year, it is necessary to regenerate the catalyst during operation.
For example, when selecting a fixed bed reactor, it is desirable to install at least two reactors in parallel and operate while switching between reaction and regeneration. As the form of the fixed bed reactor, a multitubular reactor or an adiabatic reactor is selected.
On the other hand, when selecting a fluidized bed reactor, it is preferable to carry out the reaction while continuously feeding the catalyst to the regeneration tank and continuously returning the catalyst regenerated in the regeneration tank to the reactor.
ここで、触媒の再生操作としては、コーキングにより劣化した触媒を、酸素を含有した窒素ガスや水蒸気などで処理することにより再生する方法が挙げられる。固定床反応器における再生操作としては、好ましくは窒素ガスで触媒に付着している揮発性有機化合物を除去した後、低濃度の酸素を含有する窒素ガスでコーク分を燃焼除去し、その後窒素ガスで処理することにより触媒層に含まれる分子状酸素を除去する方法が挙げられる。 Here, examples of the regeneration operation of the catalyst include a method of regenerating the catalyst deteriorated by coking by treating it with nitrogen gas or water vapor containing oxygen. The regeneration operation in the fixed bed reactor is preferably performed by removing volatile organic compounds adhering to the catalyst with nitrogen gas, then burning and removing the coke with nitrogen gas containing a low concentration of oxygen, and then nitrogen gas. The method of removing the molecular oxygen contained in a catalyst layer by processing by is mentioned.
<反応器に供給するオレフィンとメタノールおよび/またはジメチルエーテルの濃度比>
本発明においては、反応器に供給する炭素数4以上のオレフィンの量は、反応器に供給するメタノールのモル数とジメチルエーテルのモル数の2倍との合計に対して、モル比で0.2以上、好ましくは0.5以上であって、10以下、好ましくは5以下である。
即ち、炭素数4以上のオレフィンの供給モル量をMc4、メタノールの供給モル量をMm、ジメチルエーテルの供給モル量をMdmとした場合、Mc4は(Mm+2Mdm)の0.2〜10倍、好ましくは0.5〜5倍である。
この供給濃度比が低すぎても高すぎても反応が遅くなり好ましくなく、特に、この供給濃度比が低すぎると、原料のオレフィンの消費量が減少するため好ましくない。
<Concentration ratio of olefin and methanol and / or dimethyl ether supplied to the reactor>
In the present invention, the amount of the olefin having 4 or more carbon atoms supplied to the reactor is 0.2 in terms of a molar ratio with respect to the sum of the number of moles of methanol supplied to the reactor and twice the number of moles of dimethyl ether. Above, preferably 0.5 or more, 10 or less, preferably 5 or less.
That is, when the supply molar amount of olefins having 4 or more carbon atoms is Mc4, the supply molar amount of methanol is Mm, and the supply molar amount of dimethyl ether is Mdm, Mc4 is 0.2 to 10 times (Mm + 2Mdm), preferably 0. .5 to 5 times.
If this supply concentration ratio is too low or too high, the reaction will be slow, which is not preferable. In particular, if this supply concentration ratio is too low, the consumption of olefin as a raw material will decrease, which is not preferable.
ここで、供給濃度比は、反応器に供給するそれぞれの流体または混合した後の流体の組成をガスクロマトグラフィーなどの一般的な分析手法で定量することにより知ることができる。
なお、炭素数4以上のオレフィンとメタノールおよび/またはジメチルエーテルとを反応器に供給する際には、これらを別々に供給しても、予め一部または全部を混合した後に供給してもよい。
Here, the supply concentration ratio can be known by quantifying the composition of each fluid supplied to the reactor or the fluid after mixing by a general analytical method such as gas chromatography.
When the olefin having 4 or more carbon atoms and methanol and / or dimethyl ether are supplied to the reactor, they may be supplied separately, or may be supplied after mixing a part or all of them in advance.
<反応器に供給する基質濃度>
本発明において、反応器に供給する全供給原料中の、炭素数4以上のオレフィンとメタノールとジメチルエーテルの合計濃度(基質濃度)は、好ましくは20体積%以上80体積%以下、より好ましくは30体積%以上70体積%以下である。
ここで基質濃度は、反応器に供給するそれぞれの流体または混合した後の流体の組成をガスクロマトグラフィーなどの一般的な分析手法で定量することにより知ることができる。
<Substrate concentration supplied to the reactor>
In the present invention, the total concentration (substrate concentration) of the olefin having 4 or more carbon atoms, methanol and dimethyl ether in all the feeds supplied to the reactor is preferably 20% by volume to 80% by volume, more preferably 30% by volume. % To 70% by volume.
Here, the substrate concentration can be known by quantifying the composition of each fluid supplied to the reactor or the fluid after mixing by a general analytical technique such as gas chromatography.
この基質濃度が高すぎると芳香族化合物やパラフィン類の生成が顕著になりプロピレンの選択率が低下する傾向がある。逆に、この基質濃度が低すぎると、反応速度が遅くなるため多量の触媒が必要となり、さらに生成物の精製コストや反応設備の建設費も大きくなり経済的でない。
本発明では、このような基質濃度となるように、以下に記載する希釈ガスで反応基質を希釈する。この場合において、基質濃度を制御する方法としては、プロセスから抜き出される流体の流量を制御する方法が挙げられる。即ち、プロセスから抜き出される流体の流量を変えることにより、反応器にリサイクルされる希釈ガスの流量が変化し、基質濃度を変えることが可能である。
If the substrate concentration is too high, aromatic compounds and paraffins are prominently produced and the propylene selectivity tends to decrease. On the other hand, if the substrate concentration is too low, the reaction rate becomes slow, so a large amount of catalyst is required, and further, the product purification cost and the construction cost of the reaction equipment increase, which is not economical.
In the present invention, the reaction substrate is diluted with a diluent gas described below so as to obtain such a substrate concentration. In this case, the method for controlling the substrate concentration includes a method for controlling the flow rate of the fluid extracted from the process. That is, by changing the flow rate of the fluid withdrawn from the process, it is possible to change the flow rate of the dilution gas recycled to the reactor and change the substrate concentration.
<反応器に供給するガス中の不純物濃度>
本発明において、炭素数4以上のオレフィン原料中および/またはリサイクルされる後述の炭化水素含有流体中にブタジエンを含有している場合があるが、反応器に供給される全供給原料中のブタジエンの濃度としては、2.0体積%以下が好ましい。原料中のブタジエン濃度が高いと芳香族化合物の生成が増加すると共に触媒のコーキングによる劣化が速くなるため、好ましくない。
<Concentration of impurities in the gas supplied to the reactor>
In the present invention, butadiene may be contained in the olefin raw material having 4 or more carbon atoms and / or in the hydrocarbon-containing fluid to be recycled, which will be described later. The concentration is preferably 2.0% by volume or less. If the concentration of butadiene in the raw material is high, the production of aromatic compounds is increased, and deterioration due to catalyst coking is accelerated, which is not preferable.
ここでブタジエン濃度は、反応器に供給するそれぞれの流体または混合した後の流体の組成をガスクロマトグラフィーなどの一般的な分析手法で定量することにより知ることができる。
原料中のブタジエン濃度を低下させる方法としては、該流体を水素添加触媒と接触させてオレフィン類に変換する部分水添法が挙げられる。
Here, the butadiene concentration can be known by quantifying the composition of each fluid supplied to the reactor or the fluid after mixing by a general analytical method such as gas chromatography.
Examples of the method for reducing the concentration of butadiene in the raw material include a partial hydrogenation method in which the fluid is brought into contact with a hydrogenation catalyst and converted into olefins.
また、反応器にリサイクルされる後述の炭化水素含有流体中に芳香族化合物を含有している場合があるが、反応器に供給される全原料に含まれる芳香族化合物の合計量が、反応器に供給される全原料に含まれる炭素数4以上のオレフィンの合計量に対してモル比で0.05未満であることが好ましい。原料中の芳香族化合物濃度が高いと、反応器内で芳香族化合物と炭素数4以上のオレフィンとの反応や、芳香族化合物とメタノールおよび/またはジメチルエーテルとの反応が顕著になり、必要以上に炭素数4以上のオレフィンやメタノールおよび/またはジメチルエーテルを消費してしまうため好ましくない。
さらに、芳香族化合物が反応器に供給された場合には、前記炭素数4以上のオレフィンとの反応で生成した化合物が触媒の細孔を閉塞させることにより触媒の劣化も促進されるため、反応器出口流体中に存在する芳香族化合物はできるだけ系内から抜き出し、反応器にリサイクルする流体中の芳香族化合物濃度を低くすることが好ましい。
In addition, the hydrocarbon-containing fluid described later recycled to the reactor may contain aromatic compounds, but the total amount of aromatic compounds contained in all raw materials supplied to the reactor is It is preferable that the molar ratio is less than 0.05 with respect to the total amount of olefins having 4 or more carbon atoms contained in all the raw materials supplied to. When the concentration of the aromatic compound in the raw material is high, the reaction between the aromatic compound and the olefin having 4 or more carbon atoms or the reaction between the aromatic compound and methanol and / or dimethyl ether becomes remarkable in the reactor, which is more than necessary. This is not preferable because olefins having 4 or more carbon atoms, methanol and / or dimethyl ether are consumed.
Furthermore, when an aromatic compound is supplied to the reactor, the compound produced by the reaction with the olefin having 4 or more carbon atoms clogs the pores of the catalyst, thereby promoting the deterioration of the catalyst. It is preferable that the aromatic compound present in the reactor outlet fluid is extracted from the system as much as possible to reduce the concentration of the aromatic compound in the fluid recycled to the reactor.
ここで上記の芳香族化合物の合計量と炭素数4以上のオレフィンの合計量の比は、反応器に供給するそれぞれの流体または混合した後の流体の組成をガスクロマトグラフィーなどの一般的な分析手法で定量することにより知ることができる。
原料中の芳香族化合物濃度を低下させる方法としては、蒸留による分離法が挙げられる。
Here, the ratio of the total amount of the aromatic compound and the total amount of the olefin having 4 or more carbon atoms is determined by general analysis such as gas chromatography of the composition of each fluid supplied to the reactor or the fluid after mixing. It can be known by quantifying with a technique.
Examples of the method for reducing the concentration of the aromatic compound in the raw material include a separation method by distillation.
<希釈ガス>
反応器内には、炭素数4以上のオレフィンとメタノールおよび/またはジメチルエーテルの他に、パラフィン類、芳香族類、水蒸気、二酸化炭素、一酸化炭素、窒素、アルゴン、ヘリウム、および、それらの混合物といった、反応に不活性な気体を存在させることができる。なお、これらの希釈ガスのうち、パラフィン類や芳香族類は、反応条件によっては若干反応することがあるが、反応量が少ないことから、希釈ガスとして定義する。
このような希釈ガスとしては、反応原料に含まれている不純物をそのまま使用しても良いし、別途調製した希釈ガスを反応原料と混合して用いても良い。
また、希釈ガスは反応器に入れる前に反応原料と混合しても良いし、反応原料とは別に反応器に供給しても良い。
本発明に好ましい希釈ガスは、炭素数4以上のパラフィン類であり、より好ましくはノルマルブタンおよび/またはイソブタンである。これらのパラフィン類は、オレフィン原料に含まれるものを利用することができると共に、熱容量が比較的大きい化合物であることから、反応温度の制御が容易になる点において有利である。
<Dilution gas>
In the reactor, in addition to olefins having 4 or more carbon atoms and methanol and / or dimethyl ether, paraffins, aromatics, water vapor, carbon dioxide, carbon monoxide, nitrogen, argon, helium, and mixtures thereof are used. A gas inert to the reaction can be present. Of these dilution gases, paraffins and aromatics may react slightly depending on the reaction conditions, but are defined as dilution gases because the reaction amount is small.
As such a dilution gas, impurities contained in the reaction raw material may be used as they are, or a separately prepared dilution gas may be mixed with the reaction raw material.
Further, the dilution gas may be mixed with the reaction raw material before entering the reactor, or may be supplied to the reactor separately from the reaction raw material.
Preferred diluent gases for the present invention are paraffins having 4 or more carbon atoms, more preferably normal butane and / or isobutane. These paraffins are advantageous in that control of the reaction temperature is facilitated because they can be used in olefin raw materials and are relatively large heat capacities.
<空間速度>
ここで言う空間速度とは、触媒(触媒活性成分)の重量当たりの反応原料である炭素数4以上のオレフィンの流量であり、ここで触媒の重量とは触媒の造粒・成型に使用する不活性成分やバインダーを含まない触媒活性成分の重量である。また、流量は炭素数4以上のオレフィンの流量(重量/時間)である。
<Space velocity>
The space velocity mentioned here is the flow rate of the olefin having 4 or more carbon atoms, which is a reaction raw material per weight of the catalyst (catalytic active component). Here, the weight of the catalyst is an amount used for granulation / molding of the catalyst. This is the weight of the catalytically active component that does not contain the active component or binder. The flow rate is a flow rate (weight / hour) of an olefin having 4 or more carbon atoms.
空間速度は、0.1Hr−1から500Hr−1の間が好ましく、1.0Hr−1から100Hr−1の間が更に好ましい。空間速度が高すぎると原料のオレフィンとメタノールおよび/またはジメチルエーテルの転化率が低く、また、十分なプロピレン選択率が得られない。また、空間速度が低すぎると、一定の生産量を得るのに必要な触媒量が多くなり反応器が大きくなりすぎると共に、芳香族化合物やパラフィン等の好ましくない副生成物が生成し、プロピレン選択率が低下するため好ましくない。 The space velocity is preferably between 0.1 Hr −1 and 500 Hr −1 , and more preferably between 1.0 Hr −1 and 100 Hr −1 . If the space velocity is too high, the conversion of the raw material olefin and methanol and / or dimethyl ether is low, and sufficient propylene selectivity cannot be obtained. On the other hand, if the space velocity is too low, the amount of catalyst necessary to obtain a certain production amount increases, the reactor becomes too large, and undesirable by-products such as aromatic compounds and paraffin are produced, and propylene selection is performed. This is not preferable because the rate decreases.
<反応温度>
反応温度の下限としては、反応器入口のガス温度として通常約300℃以上、好ましくは400℃以上であり、反応温度の上限としては、通常700℃以下、好ましくは600℃以下である。反応温度が低すぎると、反応速度が低く、未反応原料が多く残る傾向となり、更にプロピレンの収率も低下する。一方で反応温度が高すぎるとプロピレンの収率が著しく低下する。
<Reaction temperature>
The lower limit of the reaction temperature is usually about 300 ° C. or higher, preferably 400 ° C. or higher as the gas temperature at the reactor inlet, and the upper limit of the reaction temperature is usually 700 ° C. or lower, preferably 600 ° C. or lower. If the reaction temperature is too low, the reaction rate tends to be low, a large amount of unreacted raw material tends to remain, and the yield of propylene also decreases. On the other hand, if the reaction temperature is too high, the yield of propylene is significantly reduced.
<反応圧力>
反応圧力の上限は通常2MPa(絶対圧、以下同様)以下好ましくは1MPa以下であり、より好ましくは0.7MPa以下である。また、反応圧力の下限は特に制限されないが、通常1kPa以上、好ましくは50kPa以上である。反応圧力が高すぎるとパラフィン類や芳香族化合物等の好ましくない副生成物の生成量が増え、プロピレンの収率が低下する傾向がある。反応圧力が低すぎると反応速度が遅くなる傾向がある。
<Reaction pressure>
The upper limit of the reaction pressure is usually 2 MPa (absolute pressure, the same applies hereinafter), preferably 1 MPa or less, and more preferably 0.7 MPa or less. The lower limit of the reaction pressure is not particularly limited, but is usually 1 kPa or more, preferably 50 kPa or more. If the reaction pressure is too high, the amount of undesired by-products such as paraffins and aromatic compounds increases, and the yield of propylene tends to decrease. If the reaction pressure is too low, the reaction rate tends to be slow.
<反応による原料の消費量>
反応器に供給するメタノールのモル流量とジメチルエーテルのモル流量の2倍との合計に対して、反応器出口のメタノールのモル流量とジメチルエーテルのモル流量の2倍との合計は1%未満が好ましい。さらに好ましくは0.1%未満である。
反応器におけるメタノールとジメチルエーテルの消費量が少なく、反応器出口のメタノールやジメチルエーテルの量が増えすぎると、製品オレフィンの精製が困難になる。
メタノールとジメチルエーテルの消費量を多くする方法としては、反応温度を上げたり、空間速度を下げたりする方法が挙げられる。
<Consumption of raw materials by reaction>
The sum of the molar flow rate of methanol fed to the reactor and twice the molar flow rate of dimethyl ether is preferably less than 1%. More preferably, it is less than 0.1%.
If the consumption of methanol and dimethyl ether in the reactor is small and the amount of methanol and dimethyl ether at the reactor outlet is too large, it becomes difficult to purify the product olefin.
As a method for increasing the consumption of methanol and dimethyl ether, a method of increasing the reaction temperature or decreasing the space velocity can be mentioned.
また、本発明において、反応器に供給する炭素数4以上のオレフィンのモル流量に対して、反応器出口の炭素数4以上のオレフィンのモル流量が好ましくは20%以上90%未満となるようにする。このモル流量割合はより好ましくは20%以上、70%未満、さらに好ましくは25%以上60%未満である。反応器における炭素数4以上のオレフィンの消費量が少なすぎると、未反応のオレフィンが多くなり、反応器にリサイクルする流体の流量が大きくなりすぎて好ましくない。逆に消費量が多すぎると、パラフィンや芳香族化合物など望ましくない化合物が副生し、プロピレン収率が低下するため好ましくない。
反応器における炭素数4以上のオレフィンの消費量を調整する方法としては、反応温度や空間速度などを適切に設定する方法が挙げられる。
In the present invention, the molar flow rate of the olefin having 4 or more carbon atoms at the outlet of the reactor is preferably 20% or more and less than 90% with respect to the molar flow rate of the olefin having 4 or more carbon atoms supplied to the reactor. To do. The molar flow rate ratio is more preferably 20% or more and less than 70%, and further preferably 25% or more and less than 60%. If the consumption of olefins having 4 or more carbon atoms in the reactor is too small, the amount of unreacted olefin increases, and the flow rate of the fluid recycled to the reactor becomes too large. On the other hand, if the amount of consumption is too large, undesirable compounds such as paraffin and aromatic compounds are by-produced and the yield of propylene is lowered, which is not preferable.
Examples of the method for adjusting the consumption of olefins having 4 or more carbon atoms in the reactor include a method of appropriately setting the reaction temperature, space velocity, and the like.
ここで反応器に供給するメタノールとジメチルエーテルならびに炭素数4以上のオレフィンの流量は、反応器に供給するそれぞれの流体または混合した後の流体の組成をガスクロマトグラフィーなどの一般的な分析手法で定量し、それぞれの流体の流量を測定することにより知ることができ、反応器出口のメタノールとジメチルエーテルならびに炭素数4以上のオレフィンの流量は、反応器出口流体の組成をガスクロマトグラフィーなどの一般的な手法で定量し、反応器出口流体の流量を測定または計算することにより知ることができる。 Here, the flow rate of methanol, dimethyl ether and olefin having 4 or more carbon atoms supplied to the reactor is determined by a general analytical method such as gas chromatography for the composition of each fluid supplied to the reactor or the fluid after mixing. The flow rate of each fluid can be determined by measuring the flow rate of methanol and dimethyl ether at the reactor outlet and the flow rate of olefins having 4 or more carbon atoms. It can be known by quantifying with a technique and measuring or calculating the flow rate of the reactor outlet fluid.
<反応生成物>
反応器出口ガス(反応器流出物)としては、反応生成物であるプロピレン、未反応原料、副生成物および希釈剤を含む混合ガスが得られる。該混合ガス中のプロピレン濃度は通常5〜95重量%である。
未反応原料は、通常炭素数4以上のオレフィンである。反応条件によってはメタノールおよび/またはジメチルエーテルが含まれるが、メタノールおよび/またはジメチルエーテルが残らないような反応条件で反応を行うのが好ましい。それにより、反応生成物と未反応原料との分離が容易になる。
副生成物としてはエチレン、炭素数が4以上のオレフィン類、パラフィン類、芳香族化合物および水が挙げられる。
<Reaction product>
As the reactor outlet gas (reactor effluent), a mixed gas containing reaction product propylene, unreacted raw materials, by-products and a diluent is obtained. The propylene concentration in the mixed gas is usually 5 to 95% by weight.
The unreacted raw material is usually an olefin having 4 or more carbon atoms. Depending on the reaction conditions, methanol and / or dimethyl ether may be included, but it is preferable to carry out the reaction under such reaction conditions that methanol and / or dimethyl ether does not remain. Thereby, separation of the reaction product and the unreacted raw material becomes easy.
By-products include ethylene, olefins having 4 or more carbon atoms, paraffins, aromatic compounds, and water.
[分離工程]
{第1および第2の実施態様における分離工程}
<炭素数3以下の炭化水素および水の分離:工程(2)>
第1および第2の実施態様では、反応器出口ガスは冷却、圧縮および蒸留等の一般的な分離工程により、炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体と、炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体(A)と、水に富んだ流体とに分離される。
[Separation process]
{Separation step in the first and second embodiments}
<Separation of hydrocarbons having 3 or less carbon atoms and water: Step (2)>
In the first and second embodiments, the reactor outlet gas is converted into a hydrocarbon-rich fluid having 3 or less carbon atoms and a hydrocarbon having 4 or more carbon atoms by a general separation process such as cooling, compression and distillation. It is separated into a rich fluid (A) and a fluid rich in water.
上記の反応器出口ガスの一般的な分離工程の第1の態様として、冷却および圧縮工程により水分を凝縮除去した後に、蒸留により炭素数2以下の炭化水素に富んだ流体と炭素数3以上の炭化水素に富んだ流体とに分離し、炭素数3以上の炭化水素に富んだ流体を蒸留により炭素数3の炭化水素に富んだ流体と炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体(A)とに分離する工程を含む方法が適用される。 As a first aspect of the general separation process of the above reactor outlet gas, after condensing and removing moisture by the cooling and compression process, a fluid rich in hydrocarbons having 2 or less carbon atoms and 3 or more carbon atoms by distillation. It is separated into a fluid rich in hydrocarbons, and a fluid rich in hydrocarbons having 3 or more carbon atoms is distilled by distillation of a fluid rich in hydrocarbons having 3 or more carbon atoms and a fluid rich in hydrocarbons having 4 or more carbon atoms (A) A method including a step of separating into two is applied.
また、上記の反応器出口ガスの一般的な分離工程の第2の態様として、冷却および圧縮工程により水分を凝縮除去した後に、蒸留により炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体と炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体(A)とに分離し、炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体を蒸留により炭素数2以下の炭化水素に富んだ流体と炭素数3の炭化水素に富んだ流体とに分離する工程を含む方法が適用される。 Further, as a second aspect of the general separation process of the reactor outlet gas described above, after condensing and removing moisture by the cooling and compression processes, a hydrocarbon-rich fluid having 3 or less carbon atoms and 4 carbon atoms by distillation. The above-mentioned hydrocarbon-rich fluid (A) is separated, and a fluid rich in hydrocarbons having 3 or less carbon atoms is distilled to enrich a fluid rich in hydrocarbons having 2 or less carbon atoms and rich in hydrocarbons having 3 carbon atoms. A method including a step of separating into a fluid is applied.
また、上記の反応器出口ガスの一般的な分離工程の第3の態様として、冷却および圧縮工程により水分を凝縮除去した後に、蒸留により炭素数2以下の炭化水素および炭素数3の炭化水素を含む流体と炭素数3以上の炭化水素に富んだ流体とに分離し、炭素数3以上の炭化水素に富んだ流体を蒸留により炭素数3の炭化水素に富んだ流体と炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体(A)とに分離する工程を含む方法が適用される。 In addition, as a third aspect of the general separation process of the reactor outlet gas described above, after condensing and removing moisture by the cooling and compression processes, hydrocarbons having 2 or less carbon atoms and hydrocarbons having 3 carbon atoms are obtained by distillation. And a fluid rich in hydrocarbons having 3 or more carbon atoms, and a fluid rich in hydrocarbons having 3 or more carbon atoms by distillation, and a fluid rich in hydrocarbons having 3 carbon atoms and carbonization having 4 or more carbon atoms. A method including a step of separating into a fluid (A) rich in hydrogen is applied.
また、上記の反応器出口ガスの一般的な分離工程の第4の態様として、冷却および圧縮工程により水分を凝縮除去した後に、蒸留により炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体と炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体(A)とに分離し、炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体を蒸留により炭素数2以下の炭化水素と炭素数3の炭化水素を含む流体と炭素数3の炭化水素に富んだ流体とに分離する工程を含む方法が適用される。 Further, as a fourth aspect of the general separation process of the reactor outlet gas described above, a water rich in hydrocarbon having 3 or less carbon atoms and 4 carbon atoms by distillation after condensing and removing water by cooling and compression processes. The above fluid rich in hydrocarbon (A) is separated, and a fluid rich in hydrocarbons having 3 or less carbon atoms is distilled to produce a fluid containing hydrocarbons having 2 or less carbon atoms and hydrocarbons having 3 carbon atoms and carbon number. A method comprising the step of separating into 3 hydrocarbon rich fluids is applied.
上記した反応器出口ガスの一般的な分離工程の第1〜第4の態様において、必要に応じてクエンチ、アルカリ洗浄、脱水等の処理を行うのが好ましい。反応器出口ガスに含酸素化合物が含まれる場合には、クエンチ工程により、含酸素化合物の少なくとも一部が除去される。反応器出口ガスに二酸化炭素などの酸性ガスが含まれる場合には、アルカリ洗浄により、酸性ガスの少なくとも一部が除去される。
水の分離は主に圧縮と冷却により凝縮することにより可能である。残った水分はモレキュラーシーブ等の吸着剤で除去するのが好ましい。凝縮および/または吸着により除去した水は活性汚泥等の廃水処理工程に供しても良いが、プロセス水等に使用することもできる。
本発明のプロセス(以下、「本プロセス」と称する場合がある)がスチームクラッキングプロセスの近くにある場合には、反応器出口ガスから回収した水はクラッカーのスチーム源として利用することが好ましい。また、本プロセスの反応器にリサイクルして希釈ガスとして用いても良い。
In the first to fourth aspects of the general separation process of the reactor outlet gas described above, it is preferable to perform treatments such as quenching, alkali washing, and dehydration as necessary. When the oxygen-containing compound is contained in the reactor outlet gas, at least a part of the oxygen-containing compound is removed by the quenching process. When the reactor outlet gas contains an acidic gas such as carbon dioxide, at least a part of the acidic gas is removed by alkali cleaning.
Separation of water is possible mainly by condensation through compression and cooling. The remaining water is preferably removed with an adsorbent such as molecular sieve. The water removed by condensation and / or adsorption may be used for a wastewater treatment process such as activated sludge, but can also be used for process water or the like.
When the process of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “the present process”) is in the vicinity of the steam cracking process, the water recovered from the reactor outlet gas is preferably utilized as a steam source for the cracker. Moreover, you may recycle to the reactor of this process and use it as dilution gas.
また、反応器出口ガスから得られた炭素数2以下の炭化水素や炭素数3の炭化水素は、さらに蒸留等の精製工程により純度の高いエチレンおよびプロピレンをそれぞれ得るのが好ましい。エチレンの純度としては95%以上であり、99%以上が好ましい。さらに好ましくは99.9%以上である。プロピレンの純度としては95%以上であり、99%以上が好ましい。さらに好ましくは99.9%以上である。 In addition, it is preferable that hydrocarbons having 2 or less carbon atoms and hydrocarbons having 3 carbon atoms obtained from the outlet gas of the reactor obtain high-purity ethylene and propylene, respectively, by a purification process such as distillation. The purity of ethylene is 95% or more, preferably 99% or more. More preferably, it is 99.9% or more. The purity of propylene is 95% or more, preferably 99% or more. More preferably, it is 99.9% or more.
このようにして得られるエチレンおよびプロピレンは、不純物量などの品質的観点からみても、一般的に製造されるエチレンおよびプロピレン誘導体の原料として使用でき、エチレンは例えば酸化反応によりエチレンオキサイド、エチレングリコール、エタノールアミン、グリコールエーテル等の製造に、塩素化により塩化ビニルモノマー、1,1,1−トリクロルエタン、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデンの製造に、また、エチレンの重合によりαオレフィン、低密度、或いは高密度のポリエチレンの製造に、ベンゼンのエチル化によりエチルベンゼン等の製造にそれぞれ用いることができる。 Ethylene and propylene thus obtained can be used as raw materials for ethylene and propylene derivatives that are generally produced from the viewpoint of quality such as the amount of impurities, and ethylene can be produced by, for example, ethylene oxide, ethylene glycol, For the production of ethanolamine, glycol ether, etc., for the production of vinyl chloride monomer, 1,1,1-trichloroethane, vinyl chloride resin, vinylidene chloride by chlorination, and for the production of α-olefin, low density or high by polymerization of ethylene It can be used to produce high density polyethylene and ethylbenzene by ethylation of benzene.
エチレンから製造されたエチレングリコールからはさらにこれを原料としてポリエチレンテレフタレートを製造することができ、αオレフィンを原料としてオキソ反応およびそれに続く水素化反応により高級アルコールが、エチルベンゼンを原料としてスチレンモノマー,ABS樹脂等が製造できる。また、酢酸との反応により酢酸ビニル、ワッカー反応によりアセトアルデヒドおよびその誘導品である酢酸エチル等も製造できる。 Polyethylene terephthalate can be produced from ethylene glycol produced from ethylene as a raw material, and higher alcohol is obtained by oxo reaction and subsequent hydrogenation reaction using α-olefin as raw material, styrene monomer and ABS resin as raw material from ethylbenzene. Etc. can be manufactured. Also, vinyl acetate can be produced by reaction with acetic acid, and acetaldehyde and its derivative ethyl acetate can be produced by Wacker reaction.
また、プロピレンは例えばアンモ酸化によりアクリロニトリルの製造に、選択酸化によりアクロレイン、アクリル酸およびアクリル酸エステルの製造に、オキソ反応によりノルマルブチルアルコール、2−エチルヘキサノール等のオキソアルコールの製造に、プロピレンの重合によりポリプロピレンの製造に、プロピレンの選択酸化によりプロピレンオキサイドおよびプロピレングリコール等の製造に適用することができる。また、ワッカー反応によりアセトンが製造でき、更にアセトンよりメチルイソブチルケトンを製造することができる。アセトンからはまたアセトンシアンヒドリンが製造でき、これは最終的にメチルメタクリレートに転換される。またプロピレン水和によりイソプロピルアルコールも製造できる。また、ベンゼンをアルキル化することにより製造したキュメンを原料に、フェノール,ビスフェノールA,ポリカーボネート樹脂を製造することができる。 Propylene is produced by polymerization of propylene, for example, for the production of acrylonitrile by ammoxidation, for the production of acrolein, acrylic acid and acrylate by selective oxidation, for the production of oxo alcohols such as normal butyl alcohol and 2-ethylhexanol by oxo reaction. Can be applied to the production of polypropylene and the production of propylene oxide and propylene glycol by the selective oxidation of propylene. Further, acetone can be produced by Wacker reaction, and methyl isobutyl ketone can be produced from acetone. Acetone cyanohydrin can also be produced from acetone, which is ultimately converted to methyl methacrylate. Isopropyl alcohol can also be produced by propylene hydration. In addition, phenol, bisphenol A, and polycarbonate resin can be produced using a cumene produced by alkylating benzene as a raw material.
また、上記の反応器出口ガスの一般的な分離工程の第3の態様および第4の態様において得られた炭素数2以下の炭化水素と炭素数3の炭化水素を含む流体は、本プロセス以外のエチレンとプロピレンの製造プロセスに供給して精製するのが好ましい。本プロセス以外のエチレンとプロピレンの製造プロセスとしてはナフサやエタンなどのスチームクラッキングプロセスが挙げられる。このことにより本プロセスの設備投資を著しく削減することが可能である。
一方、本プロセスで生成したエチレンを含む流体を本プロセス以外のエチレンとプロピレンの製造プロセスに供給できない場合には、本プロセスにおいてエチレンを精製する必要があるため、その場合には上記の反応器出口ガスの一般的な分離工程の第1の態様または第2の態様を採用することが好ましい。
In addition, the fluid containing the hydrocarbon having 2 or less carbon atoms and the hydrocarbon having 3 carbon atoms obtained in the third and fourth aspects of the general separation step of the reactor outlet gas is other than this process. It is preferable to supply to the production process of ethylene and propylene and purify them. Other processes for producing ethylene and propylene include steam cracking processes such as naphtha and ethane. This can significantly reduce the capital investment of this process.
On the other hand, when the fluid containing ethylene produced in this process cannot be supplied to other ethylene and propylene production processes, it is necessary to purify ethylene in this process. It is preferable to adopt the first aspect or the second aspect of a general gas separation step.
{第3の態様における分離工程}
<ガス成分、液成分および水の分離:工程(2C),(3C)>
第3の実施態様では、反応器出口ガスは冷却し、冷却後のガス流体(K)を圧縮によりガス流体(L)、炭素数4以上の炭化水素に富み、芳香族化合物を含む液流体(M)、および水に富んだ流体に分離し(工程(2C))、その後、ガス流体(L)を蒸留等の一般的な分離工程により、炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体と炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体(N)とに分離する(工程(3C))。
{Separation step in the third aspect}
<Separation of gas component, liquid component and water: steps (2C), (3C)>
In the third embodiment, the reactor outlet gas is cooled, and the gas fluid (K) after the cooling is compressed by gas fluid (L), a liquid fluid rich in hydrocarbons having 4 or more carbon atoms and containing an aromatic compound ( M) and a water-rich fluid (step (2C)), and then the gas fluid (L) is separated by a general separation step such as distillation and a hydrocarbon-rich fluid having 3 or less carbon atoms and carbon. Separated into a hydrocarbon-rich fluid (N) of several 4 or more (step (3C)).
工程(2C)において、反応器出口ガスは通常300〜600℃程度の温度であるが、この反応器出口ガスを20〜200℃程度に冷却する。この冷却は通常熱交換器で行われるが、該ガスよりも低温の流体と混合することにより直接冷却を行ってもよい。冷却された流体(K)は、圧縮機、ノックアウトドラムあるいは油水分離器等を用いて、圧縮によりガス流体(L)と、炭素数4以上の炭化水素に富み、芳香族化合物を含んだ液流体(M)と、水に富んだ流体とに分離される。なお、上記の熱交換器において反応器出口ガスと熱交換する相手の流体は特に限定されないが、反応器に供給される一つまたは複数の流体であることが好ましい。 In the step (2C), the reactor outlet gas is usually at a temperature of about 300 to 600 ° C., but the reactor outlet gas is cooled to about 20 to 200 ° C. This cooling is usually performed in a heat exchanger, but may be performed directly by mixing with a fluid having a temperature lower than that of the gas. The cooled fluid (K) is compressed by using a compressor, a knockout drum or an oil / water separator, etc., and is compressed into a gas fluid (L) and a liquid fluid rich in hydrocarbons having 4 or more carbon atoms and containing an aromatic compound. (M) and a fluid rich in water. In the above heat exchanger, the partner fluid that exchanges heat with the reactor outlet gas is not particularly limited, but is preferably one or a plurality of fluids supplied to the reactor.
この工程(2C)で分離されたガス流体(L)は炭化水素を含むものであり、工程(3C)において、蒸留等の一般的な分離工程により、炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体と、炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体(N)とに分離される。 The gas fluid (L) separated in this step (2C) contains hydrocarbons, and in step (3C), a fluid rich in hydrocarbons having 3 or less carbon atoms by a general separation step such as distillation. And a fluid (N) rich in hydrocarbons having 4 or more carbon atoms.
上記の流体(L)の一般的な分離工程の第1の態様として、蒸留により炭素数2以下の炭化水素に富んだ流体と炭素数3以上の炭化水素に富んだ流体とに分離し、炭素数3以上の炭化水素に富んだ流体を蒸留により炭素数3の炭化水素に富んだ流体と炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体(N)とに分離する工程を含む方法が適用される。 As a first aspect of the general separation step of the fluid (L), the fluid is separated into a fluid rich in hydrocarbons having 2 or less carbon atoms and a fluid rich in hydrocarbons having 3 or more carbon atoms by distillation. A method including a step of separating a hydrocarbon-rich fluid having a number of 3 or more into a fluid rich in a hydrocarbon having 3 carbon atoms and a fluid (N) rich in a hydrocarbon having 4 or more carbon atoms by distillation is applied. .
上記の流体(L)の一般的な分離工程の第2の態様として、蒸留により炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体と炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体(N)とに分離し、炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体を蒸留により炭素数2以下の炭化水素に富んだ流体と炭素数3の炭化水素に富んだ流体とに分離する工程を含む方法が適用される。 As a second aspect of the general separation step of the fluid (L), separation is performed by distillation into a fluid rich in hydrocarbons having 3 or less carbon atoms and a fluid (N) rich in hydrocarbons having 4 or more carbon atoms. And a method including a step of separating a fluid rich in hydrocarbons having 3 or less carbon atoms into a fluid rich in hydrocarbons having 2 or less carbon atoms and a fluid rich in hydrocarbons having 3 carbon atoms by distillation. .
上記の流体(L)の一般的な分離工程の第3の態様として、蒸留により炭素数2以下の炭化水素と炭素数3の炭化水素を含んだ流体と炭素数3以上の炭化水素に富んだ流体とに分離し、炭素数3以上の炭化水素に富んだ流体を蒸留により炭素数3の炭化水素に富んだ流体と炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体(N)とに分離する工程を含む方法が適用される。 As a third aspect of the general separation step of the fluid (L), a fluid containing hydrocarbons having 2 or less carbon atoms and hydrocarbons having 3 carbon atoms and rich in hydrocarbons having 3 or more carbon atoms are obtained by distillation. And separating the fluid rich in hydrocarbons having 3 or more carbon atoms into a fluid rich in hydrocarbons having 3 carbon atoms and a fluid (N) rich in hydrocarbons having 4 or more carbon atoms by distillation. The method including is applied.
上記の流体(L)の一般的な分離工程の第4の様態として、蒸留により炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体と炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体(N)とに分離し、炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体を蒸留により炭素数2以下の炭化水素と炭素数3の炭化水素を含んだ流体と炭素数3の炭化水素に富んだ流体とに分離する工程を含む方法が適用される。 As a fourth aspect of the general separation step of the fluid (L), separation is performed by distillation into a fluid rich in hydrocarbons having 3 or less carbon atoms and a fluid (N) rich in hydrocarbons having 4 or more carbon atoms. And separating a fluid rich in hydrocarbons having 3 or less carbon atoms into a fluid containing hydrocarbons having 2 or less carbon atoms, a hydrocarbon containing 3 carbon atoms, and a fluid rich in hydrocarbons having 3 carbon atoms by distillation. The method including is applied.
上記のプロセスにおいて、必要に応じてクエンチ、アルカリ洗浄、脱水等の処理を行うのが好ましい。反応器出口ガスに含酸素化合物が含まれる場合には、クエンチ工程により、含酸素化合物の少なくとも一部が除去される。反応器出口ガスに二酸化炭素などの酸性ガスが含まれる場合には、アルカリ洗浄により、酸性ガスの少なくとも一部が除去される。
水の分離は主に圧縮と冷却により凝縮することにより可能である。残った水分はモレキュラーシーブ等の吸着剤で除去するのが好ましい。凝縮および/または吸着により除去した水は活性汚泥等の廃水処理工程に供しても良いが、プロセス水等に使用することもできる。
本発明のプロセス(以下、「本プロセス」と称する場合がある)がスチームクラッキングプロセスの近くにある場合には、反応器出口ガスから回収した水はクラッカーのスチーム源として利用することが好ましい。また、本プロセスの反応器にリサイクルして希釈ガスとして用いても良い。
In the above-mentioned process, it is preferable to perform a treatment such as quenching, alkali washing, dehydration and the like as necessary. When the oxygen-containing compound is contained in the reactor outlet gas, at least a part of the oxygen-containing compound is removed by the quenching process. When the reactor outlet gas contains an acidic gas such as carbon dioxide, at least a part of the acidic gas is removed by alkali cleaning.
Separation of water is possible mainly by condensation through compression and cooling. The remaining water is preferably removed with an adsorbent such as molecular sieve. The water removed by condensation and / or adsorption may be used for a wastewater treatment process such as activated sludge, but can also be used for process water or the like.
When the process of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “the present process”) is in the vicinity of the steam cracking process, the water recovered from the reactor outlet gas is preferably utilized as a steam source for the cracker. Moreover, you may recycle to the reactor of this process and use it as dilution gas.
また、反応器出口ガスから得られた炭素数2以下の炭化水素や炭素数3の炭化水素は、さらに蒸留等の精製工程により純度の高いエチレンおよびプロピレンをそれぞれ得るのが好ましい。エチレンの純度としては95%以上であり、99%以上が好ましい。さらに好ましくは99.9%以上である。プロピレンの純度としては95%以上であり、99%以上が好ましい。さらに好ましくは99.9%以上である。 In addition, it is preferable that hydrocarbons having 2 or less carbon atoms and hydrocarbons having 3 carbon atoms obtained from the outlet gas of the reactor obtain high-purity ethylene and propylene, respectively, by a purification process such as distillation. The purity of ethylene is 95% or more, preferably 99% or more. More preferably, it is 99.9% or more. The purity of propylene is 95% or more, preferably 99% or more. More preferably, it is 99.9% or more.
このようにして得られるエチレンおよびプロピレンは一般的に製造されるエチレンおよびプロピレン誘導体すべてに使用でき、エチレンは例えば酸化反応によりエチレンオキサイド、エチレングリコール、エタノールアミン、グリコールエーテル等の製造に、塩素化により塩化ビニルモノマー、1,1,1−トリクロルエタン、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデンの製造に、また、エチレンの重合によりαオレフィン、低密度、或いは高密度のポリエチレンの製造に、ベンゼンのエチル化によりエチルベンゼン等の製造にそれぞれ用いることができる。 The ethylene and propylene thus obtained can be used for all of the ethylene and propylene derivatives that are generally produced. For example, ethylene is produced by chlorination to produce ethylene oxide, ethylene glycol, ethanolamine, glycol ether, etc. by oxidation reaction. For the production of vinyl chloride monomer, 1,1,1-trichloroethane, vinyl chloride resin, vinylidene chloride, for the production of α-olefin, low density or high density polyethylene by polymerization of ethylene, and ethylbenzene by ethylation of benzene Etc., respectively.
エチレンから製造されたエチレングリコールからさらにこれを原料としてポリエチレンテレフタレートを製造することができ、αオレフィンを原料としてオキソ反応およびそれに続く水素化反応により高級アルコールが、エチルベンゼンを原料としてスチレンモノマー,ABS樹脂等が製造できる。また、酢酸との反応により酢酸ビニル、ワッカー反応によりアセトアルデヒドおよびその誘導品である酢酸エチル等も製造できる。 Polyethylene terephthalate can be produced from ethylene glycol produced from ethylene as a raw material, and higher alcohol is obtained by oxo reaction and subsequent hydrogenation reaction using α-olefin as raw material, styrene monomer, ABS resin, etc. from ethylbenzene Can be manufactured. Also, vinyl acetate can be produced by reaction with acetic acid, and acetaldehyde and its derivative ethyl acetate can be produced by Wacker reaction.
また、プロピレンは例えばアンモ酸化によりアクリロニトリルの製造に、選択酸化によりアクロレイン、アクリル酸およびアクリル酸エステルの製造に、オキソ反応によりノルマルブチルアルコール、2−エチルヘキサノール等のオキソアルコールの製造に、プロピレンの重合によりポリプロピレンの製造に、プロピレンの選択酸化によりプロピレンオキサイドおよびプロピレングリコール等の製造に適用することができる。また、ワッカー反応によりアセトンが製造でき、更にアセトンよりメチルイソブチルケトンを製造することができる。アセトンからはまたアセトンシアンヒドリンが製造でき、これは最終的にメチルメタクリレートに転換される。またプロピレン水和によりイソプロピルアルコールも製造できる。また、ベンゼンをアルキル化することにより製造したキュメンを原料に、フェノール,ビスフェノールA,ポリカーボネート樹脂を製造することができる。 Propylene is produced by polymerization of propylene, for example, for the production of acrylonitrile by ammoxidation, for the production of acrolein, acrylic acid and acrylate by selective oxidation, for the production of oxo alcohols such as normal butyl alcohol and 2-ethylhexanol by oxo reaction. Can be applied to the production of polypropylene and the production of propylene oxide and propylene glycol by the selective oxidation of propylene. Further, acetone can be produced by Wacker reaction, and methyl isobutyl ketone can be produced from acetone. Acetone cyanohydrin can also be produced from acetone, which is ultimately converted to methyl methacrylate. Isopropyl alcohol can also be produced by propylene hydration. In addition, phenol, bisphenol A, and polycarbonate resin can be produced using a cumene produced by alkylating benzene as a raw material.
また、上記の流体(L)の一般的な分離工程の第3の態様および第4の態様において得られた炭素数2以下の炭化水素と炭素数3の炭化水素を含む流体は、本プロセス以外のエチレンとプロピレンの製造プロセスに供給して精製するのが好ましい。本プロセス以外のエチレンとプロピレンの製造プロセスとしてはナフサやエタンなどのスチームクラッキングプロセスが挙げられる。このことにより本プロセスの設備投資を著しく削減することが可能である。
一方、本プロセスで生成したエチレンを含む流体を本プロセス以外のエチレンとプロピレンの製造プロセスに供給できない場合には、本プロセスにおいてエチレンを精製する必要があるため、その場合には上記の流体(L)の一般的な分離工程の第1の態様または第2の態様を採用することが好ましい。
Further, the fluid containing the hydrocarbon having 2 or less carbon atoms and the hydrocarbon having 3 carbon atoms obtained in the third aspect and the fourth aspect of the general separation step of the fluid (L) is other than this process. It is preferable to supply to the production process of ethylene and propylene and purify them. Other processes for producing ethylene and propylene include steam cracking processes such as naphtha and ethane. This can significantly reduce the capital investment of this process.
On the other hand, when the fluid containing ethylene produced in this process cannot be supplied to ethylene and propylene production processes other than this process, it is necessary to purify ethylene in this process. It is preferable to adopt the first aspect or the second aspect of the general separation step (1).
[リサイクル工程]
{第1および第2の実施態様における分離・リサイクル工程}
<炭素数4以上の炭化水素の分離およびリサイクル:工程(3A),(3B)>
反応器出口ガスから分離された炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体(A)(以下炭素数4以上の炭化水素流体(A)と称す。)の少なくとも一部は反応器にリサイクルされ、残りの流体は本プロセスから抜き出される。
ここで、「本プロセスから抜き出される」とは、本プロセスの反応器にリサイクルされないことを意味しており、配管を通して他のプロセスに直接供給しても良いし、配管を通して一度タンクに貯蔵したものを他のプロセスに供給しても良い。また、他のプロセスに供給せずに燃料として使用しても良い。
[Recycling process]
{Separation / recycling process in the first and second embodiments}
<Separation and recycling of hydrocarbons with 4 or more carbon atoms: Process (3A), (3B)>
At least a part of the hydrocarbon-rich fluid (A) separated from the reactor outlet gas (hereinafter referred to as hydrocarbon fluid (A) having 4 or more carbon atoms) is recycled to the reactor, The remaining fluid is withdrawn from the process.
Here, “extracted from this process” means that it is not recycled to the reactor of this process, and may be supplied directly to other processes through piping, or once stored in a tank through piping. Things may be supplied to other processes. Moreover, you may use as a fuel, without supplying to another process.
炭素数4以上の炭化水素流体(A)を反応器にリサイクルする方法の第1の態様として、炭素数4以上の炭化水素流体(A)の一部(B)を必要に応じて該プロセスから抜き出し、残りの流体(C)を蒸留等の一般的な分離手法により芳香族化合物濃度(重量%)が流体(C)より低い流体(D)と炭素数4の炭化水素濃度が流体(C)より低い流体(E)とに分離し、流体(D)は反応器にリサイクルし、流体(E)を該プロセスから抜き出す工程を含む方法が適用される。 As a first aspect of the method for recycling the hydrocarbon fluid (A) having 4 or more carbon atoms to the reactor, a part (B) of the hydrocarbon fluid (A) having 4 or more carbon atoms is optionally removed from the process. The remaining fluid (C) is extracted by a general separation method such as distillation. A fluid (D) having a lower aromatic compound concentration (% by weight) than the fluid (C) and a hydrocarbon concentration of 4 carbon atoms are the fluid (C). A method is applied which comprises the steps of separating into a lower fluid (E), recycling the fluid (D) to the reactor and extracting the fluid (E) from the process.
また、炭素数4以上の炭化水素流体(A)を反応器にリサイクルする方法の第2の態様として、炭素数4以上の炭化水素流体(A)を蒸留等の一般的な分離手法により、芳香族化合物濃度が流体(A)より低い流体(G)と炭素数4の炭化水素濃度が流体(A)より低い流体(F)とに分離し、流体(F)の少なくとも一部を該プロセスから抜き出すと共に、流体(G)の少なくとも一部の流体(I)は反応器にリサイクルし、残りの流体(H)を該プロセスから抜き出す工程を含む方法が適用される。 Further, as a second embodiment of the method of recycling the hydrocarbon fluid (A) having 4 or more carbon atoms to the reactor, the aromatic fluid is obtained by a general separation technique such as distillation of the hydrocarbon fluid (A) having 4 or more carbon atoms. A fluid (G) having a lower group compound concentration than the fluid (A) and a fluid (F) having a hydrocarbon concentration of 4 carbon atoms lower than the fluid (A), and at least a part of the fluid (F) is separated from the process. A method including a step of extracting at least a part of the fluid (G) to the reactor and extracting the remaining fluid (H) from the process is applied.
炭素数4以上のオレフィン原料として、炭素数4以上のパラフィンを含有した原料を用いる場合には、上記の第1の態様における流体(B)または第2の態様における流体(H)は、パラフィンを多く含んだ組成流体であることから、ブテン等の有効成分を分離精製するのは難しい。そのため、該プロセスがスチームクラッキングプロセスの近くにある場合には、スチームクラッキングプロセスに供給し、クラッカー原料として有効利用することが好ましい。 When a raw material containing paraffin having 4 or more carbon atoms is used as the olefin raw material having 4 or more carbon atoms, the fluid (B) in the first aspect or the fluid (H) in the second aspect includes paraffin. Since the composition fluid contains a large amount, it is difficult to separate and purify active ingredients such as butene. Therefore, when the process is close to the steam cracking process, it is preferably supplied to the steam cracking process and effectively used as a cracker raw material.
これにより、これらの流体(B),(H)はスチームクラッキングにおけるエチレンやプロピレン製造用の原料と成り得る。この際、流体(B)または流体(H)の少なくとも一部を水素添加触媒と接触させ、パラフィン濃度を流体(B)または流体(H)より増加させた流体をスチームクラッキングプロセスに供給するのが好ましい。オレフィン濃度の高い流体をスチームクラッキングプロセスのクラッカーに供給するとクラッカー内でカーボン析出が起こりやすいため好ましくない。 Thereby, these fluids (B) and (H) can be used as raw materials for producing ethylene and propylene in steam cracking. At this time, at least a part of the fluid (B) or the fluid (H) is brought into contact with the hydrogenation catalyst, and a fluid having a paraffin concentration increased from the fluid (B) or the fluid (H) is supplied to the steam cracking process. preferable. Supplying a fluid having a high olefin concentration to the cracker of the steam cracking process is not preferable because carbon deposition tends to occur in the cracker.
また、この場合、流体(B)または流体(H)に含まれる芳香族化合物濃度の合計が5.0体積%未満であることが好ましく、さらに好ましくは3.0体積%未満である。芳香族化合物濃度が高いとクラッカーに供給した場合にカーボン析出が多いと共に、エチレン収率が低下する傾向があるため好ましくない。 In this case, the total concentration of aromatic compounds contained in the fluid (B) or the fluid (H) is preferably less than 5.0% by volume, and more preferably less than 3.0% by volume. When the aromatic compound concentration is high, there is a large amount of carbon deposition when supplied to the cracker, and the ethylene yield tends to decrease, which is not preferable.
また、上記の第1の態様における流体(E)または第2の態様における流体(F)は、スチームクラッキングプロセス等の分解ガソリン留分に混合することが好ましい。このことにより、流体(E)または流体(F)を有効利用することが可能である。 The fluid (E) in the first aspect or the fluid (F) in the second aspect is preferably mixed with a cracked gasoline fraction such as a steam cracking process. This makes it possible to effectively use the fluid (E) or the fluid (F).
ここでいう分解ガソリンとは、炭素数5以上10以下のパラフィン、オレフィン、ジエン、芳香族化合物を主に含む流体であり、必要に応じて分解ガソリンから有効成分を回収することができる。有効成分としては、例えば炭素数5の炭化水素やベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族化合物が挙げられる。 The cracked gasoline referred to here is a fluid mainly containing paraffin, olefin, diene and aromatic compound having 5 to 10 carbon atoms, and an active ingredient can be recovered from the cracked gasoline as required. As an active ingredient, aromatic compounds, such as C5 hydrocarbon and benzene, toluene, xylene, are mentioned, for example.
分解ガソリンに炭素数4の炭化水素が含まれていると、分解ガソリンから回収される炭素数5の炭化水素流体中に炭素数4の炭化水素が混入してしまうため好ましくない。そのため、分解ガソリン留分に混合する流体(E)または流体(F)中の炭素数4の炭化水素は5重量%未満であることが好ましい。さらに好ましくは2重量%未満である。 If cracked gasoline contains hydrocarbons having 4 carbon atoms, it is not preferable because hydrocarbons having 4 carbon atoms are mixed in the hydrocarbon fluid having 5 carbon atoms recovered from the cracked gasoline. Therefore, it is preferable that the C4 hydrocarbon in the fluid (E) or the fluid (F) mixed with the cracked gasoline fraction is less than 5% by weight. More preferably, it is less than 2% by weight.
第1の態様の特徴としては、流体(B)を抜き出すことにより蒸留等の分離工程の負荷を低減させることができるため、用役費用と設備投資費用の両面で第2の態様よりも有利である。しかしながら、流体(B)は流体(A)と同じ組成の流体であり、第2の態様で得られる流体(H)と比べると芳香族化合物の濃度が高くなる。よって、抜き出される流体の用途に応じてプロセスは選定される。 As a feature of the first aspect, it is possible to reduce the load of the separation process such as distillation by extracting the fluid (B), so that it is more advantageous than the second aspect in terms of utility cost and capital investment cost. is there. However, the fluid (B) is a fluid having the same composition as the fluid (A), and the concentration of the aromatic compound is higher than that of the fluid (H) obtained in the second embodiment. Therefore, the process is selected according to the application of the fluid to be extracted.
{第3の実施態様におけるリサイクル工程}
<炭素数4以上の炭化水素のリサイクル:工程(4C)>
工程(3C)で分離された炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体(N)(以下「炭素数4以上の炭化水素流体(N)と称す。)の一部(P)は本プロセスから抜き出され、残りの流体(Q)は反応器にリサイクルされる。また、圧縮工程において凝縮した炭素数4以上の炭化水素に富み、芳香族化合物を含んだ液流体(M)の少なくとも一部は本プロセスから抜き出される。
ここで、「本プロセスから抜き出される」とは、本プロセスの反応器にリサイクルされないことを意味しており、配管を通して他のプロセスに直接供給しても良いし、配管を通して一度タンクに貯蔵したものを他のプロセスに供給しても良い。また、他のプロセスに供給せずに燃料として使用しても良い。
{Recycling step in the third embodiment}
<Recycling of hydrocarbons having 4 or more carbon atoms: Step (4C)>
Part (P) of the fluid (N) rich in hydrocarbons having 4 or more carbon atoms (hereinafter referred to as “hydrocarbon fluid (N) having 4 or more carbon atoms)” separated in step (3C) is removed from this process. The remaining fluid (Q) is withdrawn and recycled to the reactor, and at least a part of the liquid fluid (M) rich in hydrocarbons having 4 or more carbon atoms condensed in the compression step and containing aromatic compounds. Is extracted from this process.
Here, “extracted from this process” means that it is not recycled to the reactor of this process, and may be supplied directly to other processes through piping, or once stored in a tank through piping. Things may be supplied to other processes. Moreover, you may use as a fuel, without supplying to another process.
液流体(M)は蒸留により、芳香族化合物濃度(重量%)が液流体(M)より低い流体(R)と炭素数4の炭化水素濃度が液流体(M)より低い流体(S)とに分離しても良い。この場合、流体(R)は流体(K)、(L)、(N)、(P)、(Q)から選ばれるいずれか1箇所または複数の流体の流通箇所に戻すことが好ましい。液流体(M)の中に炭素数4以下の炭化水素が多く含まれる場合には、この蒸留操作を行うことが特に好ましい。 The liquid fluid (M) is obtained by distillation. A fluid (R) having an aromatic compound concentration (wt%) lower than that of the liquid fluid (M) and a fluid (S) having a hydrocarbon concentration of 4 carbon atoms lower than that of the liquid fluid (M). May be separated. In this case, the fluid (R) is preferably returned to any one or a plurality of fluid circulation locations selected from the fluids (K), (L), (N), (P), and (Q). When the liquid fluid (M) contains a large amount of hydrocarbons having 4 or less carbon atoms, it is particularly preferable to perform this distillation operation.
炭素数4以上のオレフィン原料として、炭素数4以上のパラフィンを含有した原料を用いる場合には、上記の流体(M)、(P)、(R)は、パラフィンを多く含んだ組成流体であることから、ブテン等の有効成分を分離精製するのは難しい。そのため、該プロセスがスチームクラッキングプロセスの近くにある場合には、これらの流体(M)、(P)、(R)のいずれか1以上の流体をスチームクラッキングプロセスに供給し、クラッカー原料として有効利用することが好ましい。 When a raw material containing paraffin having 4 or more carbon atoms is used as the olefin raw material having 4 or more carbon atoms, the fluids (M), (P) and (R) are composition fluids containing a large amount of paraffin. Therefore, it is difficult to separate and purify active ingredients such as butene. Therefore, when the process is close to the steam cracking process, one or more of these fluids (M), (P), and (R) are supplied to the steam cracking process and effectively used as a cracker raw material. It is preferable to do.
これによりスチームクラッキングおけるエチレンやプロピレン製造用の原料と成り得る。この際、流体(M)、(P)、(R)の少なくとも一部を水素添加触媒と接触させ、パラフィン濃度を流体(M)、(P)、(R)より増加させた流体をスチームクラッキングプロセスに供給するのが好ましい。オレフィン濃度の高い流体をスチームクラッキングプロセスのクラッカーに供給す
クラッカー内でカーボン析出が起こりやすいため好ましくない。
This can be a raw material for producing ethylene or propylene in steam cracking. At this time, at least part of the fluids (M), (P), and (R) is brought into contact with the hydrogenation catalyst, and the fluid whose paraffin concentration is increased from the fluids (M), (P), and (R) is steam cracked. It is preferable to feed the process. This is not preferable because carbon deposition is likely to occur in the cracker that supplies a fluid having a high olefin concentration to the cracker of the steam cracking process.
また、この場合、流体(M)、(P)、(R)に含まれる芳香族化合物濃度の合計が5.0体積%未満であることが好ましい。さらに好ましくは3.0体積%未満である。芳香族化合物濃度が高いとクラッカーに供給した場合にカーボン析出が多いと共に、エチレン収率が低下する傾向があるため好ましくない。 In this case, the total concentration of aromatic compounds contained in the fluids (M), (P), and (R) is preferably less than 5.0% by volume. More preferably, it is less than 3.0 volume%. When the aromatic compound concentration is high, there is a large amount of carbon deposition when supplied to the cracker, and the ethylene yield tends to decrease, which is not preferable.
また、上記の流体(S)は、スチームクラッキングプロセス等の分解ガソリン留分に混合することが好ましい。このことにより、流体(S)を有効利用することが可能である。また、流体(M)の中の炭素数4以下の炭化水素濃度が低い場合には、流体(M)を直接分解ガソリン留分に混合しても良い。 The fluid (S) is preferably mixed with a cracked gasoline fraction such as a steam cracking process. This makes it possible to effectively use the fluid (S). Further, when the concentration of hydrocarbons having 4 or less carbon atoms in the fluid (M) is low, the fluid (M) may be directly mixed with the cracked gasoline fraction.
ここでいう分解ガソリンとは、炭素数5以上10以下のパラフィン、オレフィン、ジエン、芳香族化合物を主に含む流体であり、必要に応じて分解ガソリンから有効成分を回収することができる。有効成分としては、例えば炭素数5の炭化水素やベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族化合物が挙げられる。 The cracked gasoline referred to here is a fluid mainly containing paraffin, olefin, diene and aromatic compound having 5 to 10 carbon atoms, and an active ingredient can be recovered from the cracked gasoline as required. As an active ingredient, aromatic compounds, such as C5 hydrocarbon and benzene, toluene, xylene, are mentioned, for example.
分解ガソリンに炭素数4の炭化水素が含まれていると、分解ガソリンから回収される炭素数5の炭化水素流体中に炭素数4の炭化水素が混入してしまうため好ましくない。そのため、分解ガソリン留分に混合する流体(M)または流体(S)中の炭素数4の炭化水素は5重量%未満であることが好ましい。さらに好ましくは2重量%未満である。 If cracked gasoline contains hydrocarbons having 4 carbon atoms, it is not preferable because hydrocarbons having 4 carbon atoms are mixed in the hydrocarbon fluid having 5 carbon atoms recovered from the cracked gasoline. Therefore, it is preferable that the C4 hydrocarbon in the fluid (M) or the fluid (S) mixed with the cracked gasoline fraction is less than 5% by weight. More preferably, it is less than 2% by weight.
{第1〜第3の実施態様における反応器入口の基質濃度の制御}
上記の第1の実施態様において、流体(B)および流体(E)の流量を制御することにより、反応器にリサイクルされる流体(D)に含まれるパラフィンなどの希釈ガス流量を制御することが可能である。
また、第2の実施態様においては、流体(F)と流体(H)の流量を制御することにより、反応器にリサイクルされる流体(I)に含まれるパラフィンなどの希釈ガス流量を制御することが可能である。
また、第3の実施態様においては、流体(M)および流体(P)、あるいは流体(P)、流体(R)および流体(S)の流量、更には、流体(K)、(L)、(N)、(P)、および(Q)から選ばれるいずれか1または2以上の流体の箇所に戻す流体(R)の流量やその返送箇所を制御することにより、反応器にリサイクルされる流体(Q)に含まれるパラフィンなどの希釈ガス流量を制御することが可能である。
{Control of substrate concentration at reactor inlet in first to third embodiments}
In the first embodiment, the flow rate of the dilution gas such as paraffin contained in the fluid (D) recycled to the reactor can be controlled by controlling the flow rates of the fluid (B) and the fluid (E). Is possible.
In the second embodiment, the flow rate of the dilution gas such as paraffin contained in the fluid (I) recycled to the reactor is controlled by controlling the flow rates of the fluid (F) and the fluid (H). Is possible.
In the third embodiment, the flow rate of the fluid (M) and the fluid (P), or the fluid (P), the fluid (R) and the fluid (S), and further, the fluid (K), (L), Fluid that is recycled to the reactor by controlling the flow rate of fluid (R) to be returned to one or more fluid locations selected from (N), (P), and (Q) and the return location thereof It is possible to control the flow rate of dilution gas such as paraffin contained in (Q).
いずれの実施態様においても、このようにすることにより、反応器に供給する全供給原料中の、炭素数4以上のオレフィンとメタノールとジメチルエーテルの合計濃度(基質濃度)を20体積%以上80体積%以下に制御することが好ましい。 In any embodiment, in this way, the total concentration (substrate concentration) of the olefin having 4 or more carbon atoms, methanol and dimethyl ether in the total feed fed to the reactor is 20% by volume or more and 80% by volume. It is preferable to control to the following.
[スチームクラッキングプロセスとの統合]
スチームクラッキングプロセスにおいては、得られる炭素数4の炭化水素流体(BB留分)から必要成分を除去した価値の低い流体(主にC4ラフィネート−2)を水添してクラッカーに戻していることが多い。
本プロセスでは、この価値の低い流体を原料とすることが可能であり、さらに本プロセスで不要となる流体をスチームクラッキングプロセスで利用が可能であるという点で、お互いの低価値流体の有効利用が可能な極めて効率の良いプロセスである。
[Integration with the steam cracking process]
In the steam cracking process, a low-value fluid (mainly C4 raffinate-2) obtained by removing necessary components from the obtained hydrocarbon fluid having 4 carbon atoms (BB fraction) is hydrogenated and returned to the cracker. Many.
In this process, this low-value fluid can be used as a raw material, and fluids that are unnecessary in this process can be used in the steam cracking process. It is a very efficient process possible.
[プロセスの実施態様]
以下に、本発明プロセスの実施態様について図面を参照して説明する。
図1は本発明プロセスの第1の実施態様を示し、図2は第2の実施態様を示し、図3は第3の実施態様を示す。
[Process Embodiment]
Hereinafter, embodiments of the process of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a first embodiment of the process of the invention, FIG. 2 shows a second embodiment, and FIG. 3 shows a third embodiment.
図1,2において、10は反応器、20は第1の分離精製系、30A,30Bは第2の分離精製系である。101〜114はそれぞれ配管を示す。 1 and 2, 10 is a reactor, 20 is a first separation and purification system, and 30A and 30B are second separation and purification systems. 101-114 shows piping, respectively.
図3において、13は反応器、23は圧縮機、33はノックアウトドラム、43は油水分離機、53は第1の分離精製系、63は第2の分離精製系である。301〜315はそれぞれ配管を示す。
In FIG. 3, 13 is a reactor, 23 is a compressor, 33 is a knockout drum, 43 is an oil-water separator, 53 is a first separation and purification system, and 63 is a second separation and purification system.
<第1の実施態様(図1)の説明>
炭素数4以上のオレフィン原料、第2の分離精製系30Aからの炭素数4以上の炭化水素流体(D)、メタノールおよび/またはジメチルエーテルはそれぞれ配管101、102、103および配管104を経て反応器10に供給される。反応器10に供給される炭素数4以上のオレフィン原料には炭素数4以上のパラフィン類、例えばノルマルブタンやイソブタンなどが含まれていても良い。また、配管104を経て反応器10に供給される原料流体にはブタジエンや芳香族化合物が含まれていても良い。前述の如く、原料流体中のブタジエン濃度としては通常2.0体積%以下であり、芳香族化合物の合計量は配管104の原料流体に含まれる炭素数4以上のオレフィンの合計量に対してモル比で通常0.05未満である。なお、原料流体は、配管101、102および103を経て供給される流体の合計を意味しているが、これらは必ずしも反応器10に入る前に合流する必要は無く、別々に反応器10に供給されても良い。反応器10に供給された原料ガスは反応器10内で触媒と接触して反応し、プロピレン、その他のオレフィン、パラフィン類、芳香族化合物および水を含有した反応器出口ガスが得られる。
<Description of the first embodiment (FIG. 1)>
The olefin raw material having 4 or more carbon atoms, the hydrocarbon fluid (D) having 4 or more carbon atoms from the second separation /
反応器出口ガスは配管105を経て冷却、圧縮、蒸留などの一般的な分離精製系20に送給され、この分離精製系20で炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体、炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体(A)および水に富んだ流体に分離され、それぞれ配管106、108、107を経て取り出される。ここで、炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体は一つ以上の流体を示す。例えば、炭素数3以下の炭化水素を全て含んだ一つの流体でも良いし、炭素数2以下の炭化水素に富んだ流体と炭素数3の炭化水素に富んだ流体や、炭素数2以下の炭化水素と炭素数3の炭化水素を含む流体と炭素数3の炭化水素に富んだ流体のような二つの流体でも良い。さらには三つ以上の流体でも良い。
The reactor outlet gas is supplied to a general separation and
炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体(A)の一部は配管109よりプロセス外へ抜き出され、残りの流体(C)は配管110を経て蒸留等の一般的な分離精製系30Aに供給される。流体(A)の一部の流体(B)はプロセス外へ抜き出しても良い。この際、抜き出し流体(B)は、スチームクラッキングプロセスのクラッカー原料として利用しても良い。その場合には、抜き出し流体(B)を水素添加触媒に接触させてパラフィン濃度を高めた流体としてスチームクラッキングプロセスに供給するのが好ましい。このときの抜き出し流体(B)の芳香族化合物濃度の合計は5.0体積%未満であることが好ましい。
A part of the fluid (A) rich in hydrocarbons having 4 or more carbon atoms is extracted from the
分離精製系30Aでは、芳香族化合物濃度が流体(C)より低い流体(D)と炭素数4以上の炭化水素濃度が流体(C)より低い流体(E)とに分離され、流体(D)の少なくとも一部は配管102を経て反応器10にリサイクルされ、流体(E)は配管111より該プロセスから抜き出される。抜き出し流体(E)は、スチームクラッキングプロセス等の分解ガソリン留分に混合しても良い。その場合には、流体(E)に含まれる炭素数4の炭化水素の合計濃度が5重量%未満であることが好ましい。
In the separation and
流体(D)の一部(以下「流体(X)」という。)はプロセス外へ抜き出しても良い。この際、抜き出し流体(X)は、スチームクラッキングプロセスのクラッカー原料として利用しても良い。その場合には、抜き出し流体(X)を水素添加触媒に接触させてパラフィン濃度を高めた流体としてスチームクラッキングプロセスに供給するのが好ましい。このときの抜き出し流体(X)の芳香族化合物濃度の合計は5.0モル%未満であることが好ましい。 A part of the fluid (D) (hereinafter referred to as “fluid (X)”) may be extracted out of the process. At this time, the extracted fluid (X) may be used as a cracker raw material for the steam cracking process. In that case, it is preferable to supply the extracted fluid (X) to the steam cracking process as a fluid in which the concentration of paraffin is increased by contacting the hydrogenation catalyst. At this time, the total concentration of aromatic compounds in the extracted fluid (X) is preferably less than 5.0 mol%.
前記流体(B)と流体(X)のプロセス外への抜き出しは必ずしも必要では無いが、パラフィン類の蓄積を防止するために少なくともいずれかの流体の一部をプロセスから抜き出すことが好ましい。 Extraction of the fluid (B) and the fluid (X) out of the process is not always necessary, but it is preferable to extract at least a part of the fluid from the process in order to prevent the accumulation of paraffins.
<第2の実施態様(図2)の説明>
炭素数4以上のオレフィン原料、第2の分離精製系30Bからの炭素数4以上の炭化水素流体(I)、メタノールおよび/またはジメチルエーテルはそれぞれ配管101、102、103および配管104を経て反応器10に供給される。この後、第1の分離精製系20において、反応器10の出口ガスから、炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体、炭素数4以上の炭化水素流体(A)、および水に富んだ流体に分離されるまでの工程は図1と同様であるので説明を省略する。
<Description of Second Embodiment (FIG. 2)>
The olefin raw material having 4 or more carbon atoms, the hydrocarbon fluid (I) having 4 or more carbon atoms from the second separation and
炭素数4以上の炭化水素流体(A)は、配管108より、蒸留等の一般的な分離精製系30Bに供給される。分離精製系30Bでは、芳香族化合物濃度が流体(A)より低い流体(G)と、炭素数4以上の炭化水素濃度が流体(A)より低い流体(F)とに分離される。流体(F)は、配管112より該プロセスから抜き出される。抜き出し流体(F)は、スチームクラッキングプロセス等の分解ガソリン留分に混合しても良い。その場合には、流体(F)に含まれる炭素数4の炭化水素の合計濃度が5重量%未満であることが好ましい。
The hydrocarbon fluid (A) having 4 or more carbon atoms is supplied from a
流体(G)は配管113より取り出され、その一部(H)は配管114を経て該プロセスから抜き出され、残りの流体(I)は配管102を経て反応器10にリサイクルされる。抜き出し流体(H)は、スチームクラッキングプロセスのクラッカー原料として利用しても良い。その場合には、流体(H)を水素添加触媒に接触させてパラフィン濃度を高めた流体としてスチームクラッキングプロセスに供給されるのが好ましい。このときの流体(H)の芳香族化合物濃度の合計は5.0体積%未満であることが好ましい。
The fluid (G) is taken out from the pipe 113, a part (H) thereof is extracted from the process through the pipe 114, and the remaining fluid (I) is recycled to the reactor 10 through the
前記流体(H)のプロセス外への抜き出しは必ずしも必要では無いが、パラフィン類の蓄積を防止するために少なくともいずれかの流体の一部をプロセスから抜き出すことが好ましい。 Extraction of the fluid (H) out of the process is not necessarily required, but it is preferable to extract at least a part of the fluid from the process in order to prevent accumulation of paraffins.
<第3の実施態様(図3)>
炭素数4以上のオレフィン原料、第1の分離精製系53からの炭素数4以上の炭化水素流体(Q)、メタノールおよび/またはジメチルエーテルはそれぞれ配管301,302、303および配管304を経て反応器13に供給される。反応器13に供給される炭素数4以上のオレフィン原料には炭素数4以上のパラフィン類、例えばノルマルブタンやイソブタンなどが含まれていても良い。また、配管304を経て反応器13に供給される原料流体にはブタジエンや芳香族化合物が含まれていても良い。前述の如く、原料流体中のブタジエン濃度としては通常2.0体積%以下であり、芳香族化合物の合計量は配管304の原料流体に含まれる炭素数4以上のオレフィンの合計量に対してモル比で通常0.05未満である。なお、原料流体は、配管301、302、および303を経て供給される流体の合計を意味しているが、これらは必ずしも反応器13に入る前に合流する必要は無く、別々に反応器13に供給されても良い。反応器13に供給された原料ガスは反応器13内で触媒と接触して反応し、プロピレン、その他のオレフィン、パラフィン類、芳香族化合物および水を含有した反応器出口ガスが得られる。
<Third Embodiment (FIG. 3)>
The olefin raw material having 4 or more carbon atoms, the hydrocarbon fluid (Q) having 4 or more carbon atoms from the first separation /
反応器出口ガスは、例えば熱交換器を通じて冷却され、冷却後のガス流体(K)は配管305より圧縮機23により昇圧される。圧縮機23は1つでも良いが、複数の方が好ましい。各圧縮機23の後には熱交換器およびノックアウトドラム33を設置し、圧縮後のガスを冷却した後にガス流体(L)と凝縮成分とに分離する。凝縮成分は配管308を経て油水分離器43に送給され炭素数4以上の炭化水素に富んだ液流体(M)と水に富んだ流体とに分離され、水に富んだ流体は配管310より抜き出され、炭素数4以上の炭化水素に富んだ液流体(M)は配管309より第2の分離精製系63に送給される。
The reactor outlet gas is cooled through, for example, a heat exchanger, and the cooled gas fluid (K) is pressurized by the
ノックアウトドラム33で分離されたガス流体(L)は配管307を経て蒸留などの一般的な第1の分離精製系53に送給され、炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体と、炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体(N)とに分離され、それぞれ配管313,314を経て取り出される。ここで、炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体は一つ以上の流体を示す。例えば、炭素数3以下の炭化水素を全て含んだ一つの流体でも良いし、炭素数2以下の炭化水素に富んだ流体と炭素数3の炭化水素に富んだ流体や、炭素数2以下の炭化水素と炭素数3の炭化水素を含む流体と炭素数3の炭化水素に富んだ流体のような二つの流体でも良い。さらには三つ以上の流体でも良い。
The gas fluid (L) separated by the
炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体(N)の一部(P)は、配管315を経て該プロセスから抜き出され、残りの流体(Q)は配管302を通して反応器13にリサイクルされる。流体(P)は、スチームクラッキングプロセスのクラッカー原料として利用しても良い。その場合には、流体(P)を水素添加触媒に接触させてパラフィン濃度を高めた流体としてスチームクラッキングプロセスに供給されるのが好ましい。このときの流体(P)の芳香族化合物濃度の合計は5.0体積%未満であることが好ましい。
A part (P) of the hydrocarbon-rich fluid (N) having 4 or more carbon atoms is extracted from the process through the
一方、油水分離機43で分離された液流体(M)は、炭素数4以上の炭化水素に富み、芳香族化合物を含んだ液成分であるが、これはそのまま該プロセスから抜き出しても良く、この場合、液流体(M)は、スチームクラッキングプロセスのクラッカー原料として利用しても良い。その場合には、流体(M)を水素添加触媒に接触させてパラフィン濃度を高めた流体としてスチームクラッキングプロセスに供給されるのが好ましい。このときの流体(M)の芳香族化合物濃度の合計は5.0体積%未満であることが好ましい。
On the other hand, the liquid fluid (M) separated by the oil /
また、液流体(M)の中の炭素数4の炭化水素濃度が低い場合にはスチームクラッキングプロセス等の分解ガソリン留分に混合しても良い。その場合には、流体(M)に含まれる炭素数4の炭化水素の合計濃度が5重量%未満であることが好ましい。 Further, when the concentration of hydrocarbons having 4 carbon atoms in the liquid fluid (M) is low, it may be mixed with a cracked gasoline fraction such as a steam cracking process. In that case, the total concentration of hydrocarbons having 4 carbon atoms contained in the fluid (M) is preferably less than 5% by weight.
また、液流体(M)の少なくとも一部は蒸留等の一般的な分離工程である第2の分離精製系63で、芳香族化合物濃度が液流体(M)より低い流体(R)と炭素数4の炭化水素濃度が液流体(M)より低い流体(S)とに分離することが好ましい。ここで分離された流体(R)は配管311より抜き出されるが、流体(R)は流体(K)、流体(L)、流体(N)、流体(P)、流体(Q)が流通する配管305,307,314,315,302のうちの1箇所または複数の箇所に戻すことが好ましい。
In addition, at least a part of the liquid fluid (M) is a second separation and
一方、流体(S)は配管312より抜き出され、この流体(S)はスチームクラッキングプロセス等の分解ガソリン留分に混合しても良い。その場合には、流体(S)に含まれる炭素数4の炭化水素の合計濃度が5重量%未満であることが好ましい。
On the other hand, the fluid (S) is extracted from the
前記流体(P)のプロセス外への抜き出しは必ずしも必要では無いが、パラフィン類の蓄積を防止するために少なくともいずれかの流体の一部をプロセスから抜き出すことが好ましい。 It is not always necessary to extract the fluid (P) out of the process, but it is preferable to extract at least a part of the fluid from the process in order to prevent the accumulation of paraffins.
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
[触媒調製]
以下の実施例および比較例で用いた触媒は、次のようにして調製した。
[Catalyst preparation]
The catalysts used in the following examples and comparative examples were prepared as follows.
<触媒調製例>
臭化テトラ−n−プロピルアンモニウム(TPABr)26.6gおよび水酸化ナトリウム4.8gを順次、水280gに溶解し、次にコロイダルシリカ(SiO2=40重量%、Al<0.1重量%)75gと水35gとの混合液をゆっくり加え、十分攪拌して水性ゲルを得た。次に、このゲルを1000mlのオートクレーブに仕込み、自圧下、300rpmで攪拌しながら170℃で72時間、水熱合成を行った。生成物は加圧濾過により固体成分を分離し、十分水洗を行った後に100℃で24時間乾燥した。乾燥後の触媒は、空気流通下550℃で6時間焼成を行い、Na型のアルミノシリケートを得た。
<Catalyst preparation example>
26.6 g of tetra-n-propylammonium bromide (TPABr) and 4.8 g of sodium hydroxide are sequentially dissolved in 280 g of water, and then colloidal silica (SiO 2 = 40 wt%, Al <0.1 wt%). A mixed solution of 75 g and 35 g of water was slowly added and sufficiently stirred to obtain an aqueous gel. Next, this gel was charged into a 1000 ml autoclave, and hydrothermal synthesis was performed at 170 ° C. for 72 hours while stirring at 300 rpm under a self-pressure. The product was subjected to pressure filtration to separate solid components, sufficiently washed with water, and then dried at 100 ° C. for 24 hours. The dried catalyst was calcined at 550 ° C. for 6 hours under air flow to obtain Na-type aluminosilicate.
このNa型のアルミノシリケート2.0gを1Mの硝酸アンモニウム水溶液40mlに懸濁させ、80℃で2時間攪拌した。処理後の液は吸引濾過により固体成分を分離し、十分水洗を行った後、再度1Mの硝酸アンモニウム水溶液40mlに懸濁させ、80℃で2時間攪拌した。処理後の液は吸引濾過により固体成分を分離し、十分水洗を行った後、100℃で24時間乾燥した。乾燥後の触媒は、空気流通下500℃で4時間焼成を行い、H型のアルミノシリケートを得た。 2.0 g of this Na-type aluminosilicate was suspended in 40 ml of 1M ammonium nitrate aqueous solution and stirred at 80 ° C. for 2 hours. After the treatment, the solid component was separated by suction filtration, sufficiently washed with water, then suspended again in 40 ml of 1M aqueous ammonium nitrate solution, and stirred at 80 ° C. for 2 hours. After the treatment, the solid component was separated by suction filtration, sufficiently washed with water, and then dried at 100 ° C. for 24 hours. The dried catalyst was calcined at 500 ° C. for 4 hours under air flow to obtain an H-type aluminosilicate.
この触媒は、XRD(X線回折)によりゼオライトの構造がMFI型であることを確認した。触媒の組成を化学分析により定量したところ、SiO2/Al2O3=1100(モル比)であった。 This catalyst was confirmed by XRD (X-ray diffraction) to have a zeolite structure of MFI type. When the composition of the catalyst was quantified by chemical analysis, it was SiO 2 / Al 2 O 3 = 1100 (molar ratio).
[プロピレンの製造]
以下に上記触媒を用いたプロピレンの製造実施例および比較例を示す。
[Propylene production]
The production examples and comparative examples of propylene using the above catalyst are shown below.
<実施例1>
前記の触媒を用いてプロピレンの製造を行った。
反応には常圧固定床流通反応装置を用い、内径6mmの石英製反応管に、上記触媒0.10gと、石英砂1.0gの混合物を充填した。この反応器に、本発明における反応器入口ガス(図1または図2の配管104)組成に相当する模擬ガスとして、イソブテン(40体積%)、メタノール(20体積%)、ベンゼン(0.8体積%)、ブタジエン(0.1体積%)およびイソブタン(39.1体積%)に調整したガスを蒸発器を通して供給した。反応温度(反応器入口ガス温度)は550℃とした。反応開始後、70分後にガスクロマトグラフィーで生成物の分析を行った。その時の反応条件および反応結果を表1に示した。
プロピレンの選択率は54.8%であり、非常に高いレベルであった。
さらに反応を継続し、メタノールの転化率が99%を下回るまでの時間を触媒寿命として評価した。その結果、触媒寿命は312時間であった。
<Example 1>
Propylene was produced using the above catalyst.
A normal pressure fixed bed flow reactor was used for the reaction, and a quartz reaction tube having an inner diameter of 6 mm was filled with a mixture of 0.10 g of the catalyst and 1.0 g of quartz sand. In this reactor, isobutene (40% by volume), methanol (20% by volume), benzene (0.8% by volume) were used as simulated gases corresponding to the composition of the reactor inlet gas (pipe 104 in FIG. 1 or 2) in the present invention. %), Butadiene (0.1% by volume) and isobutane (39.1% by volume) were fed through an evaporator. The reaction temperature (reactor inlet gas temperature) was 550 ° C. 70 minutes after the start of the reaction, the product was analyzed by gas chromatography. The reaction conditions and reaction results at that time are shown in Table 1.
Propylene selectivity was 54.8%, a very high level.
Further, the reaction was continued, and the time until the methanol conversion rate fell below 99% was evaluated as the catalyst life. As a result, the catalyst life was 312 hours.
<実施例2>
反応器に供給するガス中のベンゼン濃度を1.6体積%とし、イソブタン濃度を38.3体積%にした以外は実施例1と同様の方法で反応を行った。反応開始後、70分後にガスクロマトグラフィーで生成物の分析を行った。その時の反応条件および反応結果を表1に示した。
プロピレンの選択率は54.4%であり、非常に高いレベルであった。
さらに反応を継続し、メタノールの転化率が99%を下回るまでの時間を触媒寿命として評価した。その結果、触媒寿命は305時間であった。
<Example 2>
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the concentration of benzene in the gas supplied to the reactor was 1.6 vol% and the isobutane concentration was 38.3 vol%. 70 minutes after the start of the reaction, the product was analyzed by gas chromatography. The reaction conditions and reaction results at that time are shown in Table 1.
Propylene selectivity was 54.4%, a very high level.
Further, the reaction was continued, and the time until the methanol conversion rate fell below 99% was evaluated as the catalyst life. As a result, the catalyst life was 305 hours.
<比較例1>
反応器に供給するガス中のベンゼン濃度を3.2体積%とし、イソブタン濃度を36.7体積%にした以外は実施例1と同様の方法で反応を行った。反応開始後、70分後にガスクロマトグラフィーで生成物の分析を行った。その時の反応条件および反応結果を表1に示した。
プロピレンの選択率は51.4%であり、実施例1および2と比較して非常に低いレベルであった。
これは、原料のブテンおよび/またはメタノールとベンゼンとが反応し、アルキル化ベンゼンが生成したことにより、本来プロピレン生成に使用されるべきブテンおよび/またはメタノールを無駄に消費したことによるものである。
さらに反応を継続し、メタノールの転化率が99%を下回るまでの時間を触媒寿命として評価した。その結果、触媒寿命は221時間であり、実施例1および実施例2と比較して非常に短い結果となった。これは前記アルキル化ベンゼンが触媒の細孔を塞ぐと共にコーキングを促進しているためであると推定される。
<Comparative Example 1>
The reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that the concentration of benzene in the gas supplied to the reactor was 3.2% by volume and the isobutane concentration was 36.7% by volume. 70 minutes after the start of the reaction, the product was analyzed by gas chromatography. The reaction conditions and reaction results at that time are shown in Table 1.
The selectivity for propylene was 51.4%, which was a very low level compared to Examples 1 and 2.
This is due to the wasteful consumption of butene and / or methanol that should be originally used for propylene production due to the reaction of butene and / or methanol as a raw material with benzene to produce alkylated benzene.
Further, the reaction was continued, and the time until the methanol conversion rate fell below 99% was evaluated as the catalyst life. As a result, the catalyst life was 221 hours, which was very short compared to Example 1 and Example 2. This is presumed to be because the alkylated benzene blocks the pores of the catalyst and promotes coking.
上記の結果から、本発明の方法に従って、反応器出口ガス中の芳香族化合物の少なくとも一部をリサイクルせずに抜き出すことにより、反応器入口の芳香族化合物濃度を下げることは高いプロピレン収率の達成および触媒コーキング劣化の抑制に非常に効果的であることが分かる。 From the above results, in accordance with the method of the present invention, reducing the aromatic compound concentration at the reactor inlet by extracting at least a part of the aromatic compound in the reactor outlet gas without recycling can increase the propylene yield. It can be seen that it is very effective in achieving and suppressing catalyst coking degradation.
10 反応器
20 第1の分離精製系
30A,30B 第2の分離精製系
13 反応器
23 圧縮機
33 ノックアウトドラム
43 油水分離機
53 第1の分離精製系
63 第2の分離精製系
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
Claims (56)
工程(1):炭素数4以上のオレフィン原料、工程(3A)からリサイクルされた炭化水素流体(D)、並びに、メタノールおよび/またはジメチルエーテルを反応器に供給し、反応器出口の炭素数4以上のオレフィンのモル流量が反応器入口の該オレフィンのモル流量に対して20%以上90%未満になるような反応条件で前記触媒と接触させ、反応器出口から、プロピレンと、その他のオレフィン、パラフィン類、芳香族化合物および水を含有するガス(反応器出口ガス)を得る工程
工程(2):前記工程(1)からの反応器出口ガスを、炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体、炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体(A)、および水に富んだ流体に分離する工程
工程(3A):前記工程(2)における流体(A)の少なくとも一部の流体(C)を、芳香族化合物濃度が該流体(C)より低い流体(D)と炭素数4の炭化水素濃度が該流体(C)より低い流体(E)とに分離し、前記流体(D)は反応器にリサイクルし、前記流体(E)を該プロセスから抜き出す工程 In a method for producing propylene by contacting a raw material containing an olefin having 4 or more carbon atoms and methanol and / or dimethyl ether in a reactor in the presence of a catalyst, the following steps (1), (2) and (3A) The process for producing propylene is characterized by comprising a process comprising:
Step (1): The olefin raw material having 4 or more carbon atoms, the hydrocarbon fluid (D) recycled from the step (3A), and methanol and / or dimethyl ether are supplied to the reactor, and the number of carbon atoms at the reactor outlet is 4 or more. The olefin is brought into contact with the catalyst under reaction conditions such that the molar flow rate of olefin is 20% or more and less than 90% with respect to the molar flow rate of the olefin at the inlet of the reactor. Step (2) for obtaining a gas (reactor outlet gas) containing a kind, an aromatic compound and water: The reactor outlet gas from the step (1) is a fluid rich in hydrocarbons having 3 or less carbon atoms, Step (3A) of separation into fluid (A) rich in hydrocarbons having 4 or more carbon atoms and fluid rich in water: Fluid (C) of at least part of fluid (A) in step (2) ) Is separated into a fluid (D) having a lower aromatic compound concentration than the fluid (C) and a fluid (E) having a hydrocarbon concentration of 4 carbon atoms lower than the fluid (C), and the fluid (D) Recycling to the reactor and extracting the fluid (E) from the process
工程(1):炭素数4以上のオレフィン原料、工程(3A)からリサイクルされた炭化水素流体(D)、並びに、メタノールおよび/またはジメチルエーテルを反応器に供給し、反応器出口の炭素数4以上のオレフィンのモル流量が反応器入口の該オレフィンのモル流量に対して20%以上90%未満になるような反応条件で前記触媒と接触させ、反応器出口から、プロピレンと、その他のオレフィン、パラフィン類、芳香族化合物および水を含有するガス(反応器出口ガス)を得る工程
工程(2):前記工程(1)からの反応器出口ガスを、炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体、炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体(A)、および水に富んだ流体に分離する工程
工程(3A):前記工程(2)における流体(A)の一部(B)を該プロセスから抜き出し、残りの流体(C)を、芳香族化合物濃度が該流体(C)より低い流体(D)と炭素数4の炭化水素濃度が該流体(C)より低い流体(E)とに分離し、前記流体(D)は反応器にリサイクルし、前記流体(E)を該プロセスから抜き出す工程 In a method for producing propylene by contacting a raw material containing an olefin having 4 or more carbon atoms and methanol and / or dimethyl ether in a reactor in the presence of a catalyst, the following steps (1), (2) and (3A) The process for producing propylene is characterized by comprising a process comprising:
Step (1): The olefin raw material having 4 or more carbon atoms, the hydrocarbon fluid (D) recycled from the step (3A), and methanol and / or dimethyl ether are supplied to the reactor, and the number of carbon atoms at the reactor outlet is 4 or more. The olefin is brought into contact with the catalyst under reaction conditions such that the molar flow rate of olefin is 20% or more and less than 90% with respect to the molar flow rate of the olefin at the inlet of the reactor. Step (2) for obtaining a gas (reactor outlet gas) containing a kind, an aromatic compound and water: The reactor outlet gas from the step (1) is a fluid rich in hydrocarbons having 3 or less carbon atoms, Step (3A) of separation into a fluid (A) rich in hydrocarbons having 4 or more carbon atoms and a fluid rich in water: A part (B) of the fluid (A) in the step (2) The remaining fluid (C) is separated into a fluid (D) having a lower aromatic compound concentration than the fluid (C) and a fluid (E) having a hydrocarbon concentration of 4 carbon atoms lower than the fluid (C). The fluid (D) is recycled to the reactor and the fluid (E) is withdrawn from the process.
工程(1):炭素数4以上のオレフィン原料、工程(3B)からリサイクルされた炭化水素流体(I)並びに、メタノールおよび/またはジメチルエーテルを反応器に供給し、反応器出口の炭素数4以上のオレフィンのモル流量が反応器入口の該オレフィンのモル流量に対して20%以上90%未満になるような反応条件で触媒と接触させ、反応器出口から、プロピレンと、その他オレフィン、パラフィン類、芳香族化合物および水を含有するガス(反応器出口ガス)を得る工程
工程(2):前記工程(1)からの反応器出口ガスを炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体、炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体(A)、および水に富んだ流体に分離する工程
工程(3B):前記工程(2)における流体(A)を、芳香族化合物濃度が流体(A)より低い流体(G)と炭素数4の炭化水素濃度が流体(A)より低い流体(F)とに分離し、前記流体(G)の少なくとも一部(I)は反応器にリサイクルする工程 In a method for producing propylene by contacting a mixture containing an olefin having 4 or more carbon atoms and methanol and / or dimethyl ether in a reactor in the presence of a catalyst, the following steps (1), (2) and (3B The process for producing propylene is characterized by comprising a process comprising:
Step (1): The olefin raw material having 4 or more carbon atoms, the hydrocarbon fluid (I) recycled from the step (3B), and methanol and / or dimethyl ether are supplied to the reactor, and the reactor has 4 or more carbon atoms at the outlet of the reactor. The catalyst is brought into contact with the catalyst under reaction conditions such that the molar flow rate of the olefin is 20% or more and less than 90% with respect to the molar flow rate of the olefin at the inlet of the reactor, and propylene, other olefins, paraffins, aroma Step (2) for obtaining a gas (reactor outlet gas) containing a group compound and water: The reactor outlet gas from the step (1) is a fluid rich in hydrocarbons having 3 or less carbon atoms, 4 or more carbon atoms The step (3B) of separating the hydrocarbon-rich fluid (A) and the water-rich fluid into the fluid (A) in the step (2), the aromatic compound concentration from the fluid (A) A step of separating a low fluid (G) into a fluid (F) having a hydrocarbon concentration of 4 carbon atoms lower than that of the fluid (A), and recycling at least a part (I) of the fluid (G) to the reactor.
工程(1):炭素数4以上のオレフィン原料、工程(3B)からリサイクルされた炭化水素流体(I)並びに、メタノールおよび/またはジメチルエーテルを反応器に供給し、反応器出口の炭素数4以上のオレフィンのモル流量が反応器入口の該オレフィンのモル流量に対して20%以上90%未満になるような反応条件で触媒と接触させ、反応器出口から、プロピレンと、その他オレフィン、パラフィン類、芳香族化合物および水を含有するガス(反応器出口ガス)を得る工程
工程(2):前記工程(1)からの反応器出口ガスを炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体、炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体(A)、および水に富んだ流体に分離する工程
工程(3B):前記工程(2)における流体(A)を、芳香族化合物濃度が流体(A)より低い流体(G)と炭素数4の炭化水素濃度が流体(A)より低い流体(F)とに分離し、前記流体(F)を該プロセスから抜き出すと共に、前記流体(G)の一部(I)は反応器にリサイクルし、残りの流体(H)を該プロセスから抜き出す工程 In a method for producing propylene by contacting a mixture containing an olefin having 4 or more carbon atoms and methanol and / or dimethyl ether in a reactor in the presence of a catalyst, the following steps (1), (2) and (3B The process for producing propylene is characterized by comprising a process comprising:
Step (1): The olefin raw material having 4 or more carbon atoms, the hydrocarbon fluid (I) recycled from the step (3B), and methanol and / or dimethyl ether are supplied to the reactor, and the reactor has 4 or more carbon atoms at the outlet of the reactor. The catalyst is brought into contact with the catalyst under reaction conditions such that the molar flow rate of the olefin is 20% or more and less than 90% with respect to the molar flow rate of the olefin at the reactor inlet, and propylene and other olefins, paraffins, aromas Step (2) for obtaining a gas (reactor outlet gas) containing a group compound and water: The reactor outlet gas from the step (1) is a fluid rich in hydrocarbons having 3 or less carbon atoms, 4 or more carbon atoms The step (3B) of separating the hydrocarbon-rich fluid (A) and the water-rich fluid into the fluid (A) in the step (2), the aromatic compound concentration from the fluid (A) The fluid (G) is separated into a fluid (F) having a hydrocarbon concentration of 4 carbon atoms lower than that of the fluid (A), the fluid (F) is withdrawn from the process, and a part of the fluid (G) ( I) is recycled to the reactor and the remaining fluid (H) is withdrawn from the process
工程(1C):炭素数4以上のオレフィン原料、工程(4C)からリサイクルされた炭化水素流体(Q)、並びに、メタノールおよび/またはジメチルエーテルを反応器に供給し、反応器出口の炭素数4以上のオレフィンのモル流量が反応器入口の該オレフィンのモル流量に対して20%以上90%未満になるような反応条件で触媒と接触させ、反応器出口から、プロピレンと、その他のオレフィン、パラフィン類、芳香族化合物および水を含有するガス(反応器出口ガス)を得る工程
工程(2C):前記工程(1C)からの反応器出口ガスを冷却し、ガス流体(L)、炭素数4以上の炭化水素に富み、芳香族化合物を含んだ液流体(M)、および水に富んだ流体に分離する工程
工程(3C):前記工程(2C)におけるガス流体(L)を炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体と炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体(N)とに分離する工程
工程(4C):前記流体(N)の少なくとも一部の流体(Q)を反応器にリサイクルする工程 In the method for producing propylene by contacting a mixture containing an olefin having 4 or more carbon atoms and methanol and / or dimethyl ether in a reactor in the presence of a catalyst, the following steps (1C), (2C), (3C ) And (4C).
Step (1C): Olefin raw material having 4 or more carbon atoms, hydrocarbon fluid (Q) recycled from step (4C), and methanol and / or dimethyl ether are supplied to the reactor, and 4 or more carbon atoms at the outlet of the reactor The catalyst is brought into contact with the catalyst under reaction conditions such that the molar flow rate of the olefin is 20% or more and less than 90% with respect to the molar flow rate of the olefin at the inlet of the reactor, and propylene, other olefins, paraffins from the reactor outlet Step of obtaining a gas (reactor outlet gas) containing an aromatic compound and water Step (2C): Cooling the reactor outlet gas from the step (1C), gas fluid (L), having 4 or more carbon atoms Separating into a liquid fluid (M) rich in hydrocarbons and containing an aromatic compound, and a fluid rich in water Step (3C): The gas fluid (L) in the step (2C) Separating into a hydrocarbon-rich fluid having a prime number of 3 or less and a hydrocarbon-rich fluid having a carbon number of 4 or more (N) Step (4C): At least part of the fluid (Q) of the fluid (N) Recycling process to reactor
工程(1C):炭素数4以上のオレフィン原料、工程(4C)からリサイクルされた炭化水素流体(Q)、並びに、メタノールおよび/またはジメチルエーテルを反応器に供給し、反応器出口の炭素数4以上のオレフィンのモル流量が反応器入口の該オレフィンのモル流量に対して20%以上90%未満になるような反応条件で触媒と接触させ、反応器出口から、プロピレンと、その他のオレフィン、パラフィン類、芳香族化合物および水を含有するガス(反応器出口ガス)を得る工程
工程(2C):前記工程(1C)からの反応器出口ガスを冷却し、冷却後のガス流体(K)を圧縮によりガス流体(L)、炭素数4以上の炭化水素に富み、芳香族化合物を含んだ液流体(M)、および水に富んだ流体に分離する工程
工程(3C):前記工程(2C)におけるガス流体(L)を炭素数3以下の炭化水素に富んだ流体と炭素数4以上の炭化水素に富んだ流体(N)とに分離する工程
工程(4C):前記流体(N)の一部(P)を該プロセスから抜き出し、残りの流体(Q)を反応器にリサイクルする工程 In the method for producing propylene by contacting a mixture containing an olefin having 4 or more carbon atoms and methanol and / or dimethyl ether in a reactor in the presence of a catalyst, the following steps (1C), (2C), (3C ) And (4C).
Step (1C): Olefin raw material having 4 or more carbon atoms, hydrocarbon fluid (Q) recycled from step (4C), and methanol and / or dimethyl ether are supplied to the reactor, and 4 or more carbon atoms at the outlet of the reactor The catalyst is brought into contact with the catalyst under reaction conditions such that the molar flow rate of the olefin is 20% or more and less than 90% with respect to the molar flow rate of the olefin at the inlet of the reactor, and propylene, other olefins, paraffins from the reactor outlet Step of obtaining a gas (reactor outlet gas) containing an aromatic compound and water Step (2C): The reactor outlet gas from the step (1C) is cooled, and the cooled gas fluid (K) is compressed. Separating into a gas fluid (L), a liquid fluid (M) rich in hydrocarbons having 4 or more carbon atoms and containing an aromatic compound, and a fluid rich in water Step (3C): Step of separating the gas fluid (L) in (2C) into a hydrocarbon-rich fluid having 3 or less carbon atoms and a fluid (N) rich in hydrocarbon having 4 or more carbon atoms Step (4C): the fluid (N A part of (P) is extracted from the process and the remaining fluid (Q) is recycled to the reactor.
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