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TW201439037A - 乙烯之製造裝置以及其製造方法 - Google Patents

乙烯之製造裝置以及其製造方法 Download PDF

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TW201439037A
TW201439037A TW103108420A TW103108420A TW201439037A TW 201439037 A TW201439037 A TW 201439037A TW 103108420 A TW103108420 A TW 103108420A TW 103108420 A TW103108420 A TW 103108420A TW 201439037 A TW201439037 A TW 201439037A
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TW
Taiwan
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petroleum brain
hydrocarbon compound
saturated hydrocarbon
concentration
fraction
Prior art date
Application number
TW103108420A
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English (en)
Inventor
Akio Suwa
Yusaku KAGAWA
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Abstract

利用石油腦異構化(Isomerization)反應設備(12)，藉由異構化處理減低石油腦餾分中的直鏈飽和烴化合物之濃度，使支鏈飽和烴化合物的濃度增大。利用丁烷異構化(Isomerization)反應設備(14)，藉由異構化處理使丁烷中的正丁烷之濃度減低且使異丁烷的濃度增大，且利用水蒸氣熱分解設備(13)與水蒸氣一起熱分解。改變利用水蒸氣熱分解設備(13)處理時的支鏈飽和烴化合物的濃度相對於直鏈飽和烴化合物的濃度，藉此使副產物之基礎化學原料的生產量相對於乙烯的生產量進行增減。能確保乙烯的需求和供給之均衡並確保基礎化合物的需求和供給之均衡。

Description

乙烯之製造裝置以及其製造方法
本發明係關於製造乙烯之製造裝置及其方法。
在石油化學廠製造的其他種類製品，大部分係以乙烯為原料來製造。該乙烯一般利用以石油腦餾分為原料來製造乙烯之方法。如此地，提升廣泛作為原料利用的乙烯之產率係一直在研究中(例如，文獻1：美國專利第6407301號說明書，文獻2：日本特開平6-184556號公報參照)。
文獻1記載的乙烯之製造方法中，藉由直鏈飽和烴吸附分離裝置，將原料之石油腦餾分分離為直鏈飽和碳化濃度高的化合物和低的化合物，將直鏈飽和烴作為乙烯原料且藉由水蒸氣熱分解設備製造乙烯，藉此提升乙烯的產率，並且和乙烯一起製造乙烯製造中的副產物丙烯、丁二烯、苯等單環芳香族烴等重要的基礎化學原料。
文獻2記載的乙烯之製造方法中，將原料之石油腦餾分與富含直鏈飽和烴的費托(Fischer-Tropsch)合成油一起藉由水蒸氣熱分解設備製造乙烯，藉此提升乙烯的產率 並且製造重要的基礎化學原料。
然而，廣泛作為原料利用的乙烯，隨著需要量改變，會影響供需平衡。在這種情形下，於需要量相對於供應量降低時，可調整溫度等石油腦餾分之分解條件而調整若干生產量，但供需平衡有某種程度變大時，必須改變處理石油腦餾分的量之通油量亦即乙烯製造設備的利用率。由於該設備利用率之改變，在以往的方法中，乙烯之製造的副產物丙烯或丁二烯、進一步苯等單環芳香族烴等重要的基礎化學原料之生產量也會和乙烯一起改變，該等基礎化學原料之供需平衡亦可能受影響。即，若謀求乙烯的供需平衡之而將設備利用率降低，則丙烯或丁二烯、進一步苯等單環芳香族烴等基礎化學原料的生產量會減低，而產生無法滿足基礎化學原料之需求的不良狀況。
本發明之目的在於提供能使丙烯等副產物相對於乙烯的生成量之生成量比例增大的乙烯之製造裝置及其方法。
本發明的乙烯之製造裝置，係將石油腦餾分與水蒸氣一起熱分解而製造乙烯之乙烯之製造裝置；其特徵為，具備：減低前述石油腦餾分中的直鏈飽和烴化合物的濃度之石油腦處理設備；及將利用前述石油腦處理設備處理後的前述石油腦餾分與水蒸氣一起熱分解之水蒸氣熱分解設備。
本發明中，利用石油腦處理設備將直鏈飽和烴化合物 的濃度減低後，與水蒸氣一起進行熱分解，因此相對於乙烯的生成量，乙烯之製造的副產物即丙烯、丁二烯、苯等單環芳香族烴等基礎化學原料的生成量之比例增大。藉此，即使因應需要量而減少乙烯的生成量，仍可確保基礎化學原料的生成量且可確保基礎化學原料之供需平衡。
而且，本發明中，較佳為前述石油腦處理設備係將前述石油腦餾分進行異構化處理，以減低前述直鏈飽和烴化合物的濃度並且增大支鏈飽和烴化合物的濃度。
本發明中，藉由將石油腦餾分進行異構化處理，以減低直鏈飽和烴化合物的濃度並且增大支鏈飽和烴化合物的濃度，因此能使基礎化學原料的生成量相對於乙烯的生成量之比例變大，而能在更廣的範圍調整乙烯和基礎化學原料的生成量之均衡。
又，本發明中，較佳為前述石油腦處理設備係將前述石油腦餾分蒸餾後，將分離出的支鏈飽和烴化合物供應到前述水蒸氣熱分解設備之構成。
本發明中，由於將石油腦餾分蒸餾後，將分離出的支鏈飽和烴化合物供應到水蒸氣熱分解設備，因此可使基礎化學原料的生成量相對於乙烯的生成量之比例變大，而能在更廣的範圍調整乙烯和基礎化學原料的生成量之均衡。
又，本發明中，較佳為前述石油腦處理設備係吸附分離前述石油腦餾分中的前述直鏈飽和烴化合物以減低前述直鏈飽和烴化合物的濃度之構成。
本發明中，藉由吸附分離石油腦餾分中的直鏈飽和烴 化合物，使直鏈飽和烴化合物的濃度減低，因此能容易地以良好的效率減低直鏈飽和烴化合物的濃度。
進一步，本發明中，較佳為前述石油腦處理設備係使用沸石來吸附分離前述直鏈飽和烴化合物。
本發明中，由於使用沸石吸附分離石油腦餾分中的直鏈飽和烴化合物，因此能容易地以良好的效率吸附分離直鏈飽和烴化合物，以使直鏈飽和烴化合物的濃度減低。此外，沸石可適當使用例如美國專利第6407301號說明書所示者。
而且，本發明中，較佳為前述石油腦處理設備係將選自環狀飽和烴化合物、芳香族烴化合物及不飽和烴化合物中之至少任一者混合於前述石油腦餾分，以減低前述石油腦餾分中的直鏈飽和烴化合物的濃度之構成。
本發明中，由於將選自環狀飽和烴化合物、芳香族烴化合物及不飽和烴化合物中之至少任一者混合於前述石油腦餾分，因此能容易地使石油腦餾分中的直鏈飽和烴化合物的濃度減低。
進一步，本發明中，較佳為前述環狀飽和烴化合物之沸點為49℃以上160℃以下，前述芳香族烴化合物之沸點為80℃以上160℃以下之構成。
本發明中，由於使用環狀飽和烴化合物之沸點為49℃以上160℃以下，芳香族烴化合物之沸點為80℃以上160℃以下者，因此與石油腦餾分的沸點相同程度，而能直接利用分解從前的石油腦餾分之分解設備。
而且，本發明中，較佳為前述石油腦處理設備係將沸點為30℃以上180℃以下的中間餾分混合於前述石油腦餾分之構成。
本發明中，將沸點為30℃以上180℃以下的中間餾分混合於石油腦餾分，因此能容易地將選自環狀飽和烴化合物、芳香族烴化合物及不飽和烴化合物中之至少任一者混合於石油腦餾分，並且沸點與石油腦餾分的沸點相同程度，而能直接利用分解從前的石油腦餾分之分解設備。
又，本發明中，前述石油腦處理設備係以滿足以下式(1)之關係的條件來減低前述直鏈飽和烴化合物的濃度，支鏈飽和烴化合物的濃度/直鏈飽和烴化合物的濃度≧1.8…(1)。
本發明中，由於將直鏈飽和烴化合物的濃度減低至滿足上述式(1)之關係，因此能更增大基礎化學原料的生成量相對於乙烯的生成量之比例，而能在更廣的範圍調整乙烯和基礎化學原料的生成量之均衡。
而且，本發明中，較佳為具備返送手段，該返送手段係將利用前述石油腦處理設備處理後的石油腦餾分中殘留的直鏈飽和烴化合物予以回收，返送到前述石油腦處理設備。
本發明中，藉由返送手段將利用前述石油腦處理設備處理後的石油腦餾分中殘留的直鏈飽和烴化合物予以回收，再度返送到石油腦處理設備進行處理，因此能使供應 到水蒸氣熱分解設備的石油腦餾分中的直鏈飽和烴化合物的濃度更為減低，而能在更廣範圍調整乙烯和基礎化學原料的生成量之均衡。
進一步，本發明中，較佳為具備石油腦混合手段，該石油腦混合手段係於利用前述石油腦處理設備處理後的石油腦餾分，混合未經前述石油腦處理設備處理的石油腦餾分。
本發明中，以在利用石油腦處理設備處理後的石油腦餾分混合未經石油腦處理設備處理的石油腦餾分的方式，能使直鏈飽和烴化合物減低的濃度增大，也能不改變基礎化學原料的生成量而增大乙烯的生成量，可在更廣範圍調整乙烯和基礎化學原料的生成量之均衡。
又，本發明中，較佳為具備丁烷處理設備，該丁烷處理設備係使從原油或天然氣精煉而成的丁烷中之正丁烷的濃度減低且異丁烷的濃度增大後，供應到前述水蒸氣熱分解設備。
本發明中，以使從原油或天然氣精煉而成的丁烷中之正丁烷的濃度減低且異丁烷的濃度增大後，供應到前述水蒸氣熱分解設備，因此能容易地使石油腦餾分中的直鏈飽和烴化合物的濃度減低，而能不改變基礎化學原料的生成量而使乙烯的生成量減低。
而且，本發明中，較佳為前述丁烷處理設備係將前述丁烷實施異構化處理，以減低正丁烷的濃度並且增大異丁烷的濃度。
本發明中，藉由將丁烷實施異構化處理，以減低正丁烷的濃度並且增大異丁烷的濃度，能使支鏈飽和烴化合物的濃度容易地增大，且能減低利用水蒸氣熱分解設備處理的石油腦餾分中的直鏈飽和烴化合物的濃度而增大支鏈飽和烴化合物的濃度，亦能不改變基礎化學原料的生成量而使乙烯的生成量增大，而能在更廣的範圍調整乙烯和基礎化學原料的生成量之均衡。
進一步，本發明中，較佳為前述丁烷處理設備係將前述丁烷蒸餾後，將分離出的異丁烷供應到前述水蒸氣熱分解設備。
本發明中，由於將丁烷蒸餾後，將分離出的異丁烷供應到前述水蒸氣熱分解設備，因此能能容易地減低利用水蒸氣熱分解設備處理的石油腦餾分中的直鏈飽和烴化合物的濃度而增大支鏈飽和烴化合物的濃度。
此外，對異丁烷的水蒸氣熱分解設備之供應，可在與利用石油腦處理設備處理後的石油腦混合之後供應到水蒸氣熱分解設備，也可將異丁烷直接供應到水蒸氣熱分解設備。
本發明的乙烯之製造方法，係將石油腦餾分與水蒸氣一起熱分解而製造乙烯之乙烯之製造方法；其特徵為，實施：減低前述石油腦餾分中的直鏈飽和烴化合物之濃度的石油腦處理步驟；及將利用前述石油腦處理步驟處理後的石油腦餾分與水蒸氣一起熱分解的水蒸氣熱分解步驟。
本發明中，由於減低直鏈飽和烴化合物的濃度後，與 水蒸氣一起熱分解，因此相對於乙烯的生成量，乙烯之製造的副產物丙烯、丁二烯、苯等單環芳香族烴等基礎化學原料的生成量之比例增大。藉此，即使因應需要量減少乙烯的生成量，仍能確保基礎化學原料的生成量且能確保基礎化學原料之供需平衡。
10、20、30、40‧‧‧乙烯製造裝置
11‧‧‧雜質除去設備
12‧‧‧石油腦異構化(異化)反應設備
13‧‧‧水蒸氣熱分解設備
13A‧‧‧分解管
13B‧‧‧分解管入口
13C‧‧‧分解管出口
14‧‧‧丁烷異構化(異化)反應設備
15‧‧‧返送手段
16‧‧‧石油腦混合手段
21‧‧‧石油腦蒸餾塔
22‧‧‧丁烷蒸餾塔
31‧‧‧中間餾分供給手段
41‧‧‧直鏈飽和烴吸附分離裝置
第1圖係顯示本發明之第一實施形態的乙烯之製造裝置的概略構成之方塊圖。
第2圖係顯示本發明之第二實施形態的乙烯之製造裝置的概略構成之方塊圖。
第3圖係顯示本發明之第三實施形態的乙烯之製造裝置的概略構成之方塊圖。
第4圖係顯示本發明之第四實施形態的乙烯之製造裝置的概略構成之方塊圖。
第5圖係顯示用以說明本發明的實驗設備之概略構成圖。
以下，參照圖式說明本發明的乙烯之製造裝置之一實施形態。
〔第一實施形態〕 (乙烯製造裝置之構成)
如第1圖所示，乙烯製造裝置10係使石油腦餾分與 水蒸氣接觸進行熱分解以製造乙烯之裝置。
該乙烯製造裝置10具備：雜質除去設備11、作為石油腦處理設備之石油腦異構化(Isomerization)反應設備12、水蒸氣熱分解設備13、作為丁烷處理設備之丁烷異構化(Isomerization)反應設備14、返送手段15、以及石油腦混合手段16。
其中，原料之石油腦餾分係使用藉由原油或天然氣之精煉所得者，一般係使用鏈狀飽和烴化合物的濃度為75質量%以上90質量%以下者。而且，藉由該原油之精煉所得的石油腦餾分之直鏈飽和烴化合物和支鏈飽和烴化合物的比例大致為1比1。
雜質除去設備11除去石油腦餾分中的硫磺分等，後段之石油腦異構化(Isomerization)反應設備12所用的觸媒毒雜質。
石油腦異構化(Isomerization)反應設備12連接於雜質除去設備11，處理利用雜質除去設備11處理後的石油腦餾分，減低石油腦餾分中的直鏈飽和烴化合物之濃度。具體而言，進行將石油腦餾分施行異構化處理以減低直鏈飽和烴化合物的濃度並且使支鏈飽和烴化合物的濃度增大之處理。
該運轉條件係以滿足以下式(1)之關係的條件來減低直鏈飽和烴化合物的濃度為佳。
支鏈飽和烴化合物的濃度/直鏈飽和烴化合物的濃度≧1.8…(1)
水蒸氣熱分解設備13連接於石油腦異構化(Isomerization)反應設備12，使水蒸氣接觸於利用石油腦異構化(Isomerization)反應設備12處理後的石油腦餾分而進行熱分解。
而且，水蒸氣熱分解設備13係將利用熱分解所得之熱分解氣體予以精煉，得到所希望的乙烯、丙烯、丁二烯、苯等單環芳香族等基礎化學原料。
丁烷異構化(Isomerization)反應設備14係減低從原油或天然氣精煉出的丁烷中的正丁烷的濃度且使異丁烷的濃度增大之設備。
而且，丁烷異構化(Isomerization)反應設備14係將處理後的丁烷供應到水蒸氣熱分解設備13。此外，對異丁烷的水蒸氣熱分解設備13之供應，亦可在與利用石油腦異構化(Isomerization)反應設備12處理後的石油腦混合之後，供應到水蒸氣熱分解設備13，亦可將異丁烷直接供應到水蒸氣熱分解設備13。
返送手段15係連接於石油腦異構化(Isomerization)反應設備12和水蒸氣熱分解設備13之間，將利用石油腦異構化(Isomerization)反應設備12處理後的石油腦餾分中殘留的直鏈飽和烴化合物予以回收，且返送至石油腦異構化(Isomerization)反應設備12之設備。
石油腦混合手段16係於利用石油腦異構化(Isomerization)反應設備12處理後的石油腦餾分，混合未經石油腦異構化(Isomerization)反應設備12處理 的石油腦餾分。
此外，作為未利用石油腦異構化(Isomerization)反應設備12處理的石油腦餾分，例如經利用雜質除去設備11處理者亦可。
(乙烯製造裝置之動作)
然後，關於上述乙烯製造裝置10中的乙烯和基礎化學原料之製造量的調整，例如用以下方式實施。
即，將石油腦餾分供應到雜質除去設備11以除去雜質後，利用石油腦異構化(Isomerization)反應設備12，改變石油腦餾分中的支鏈飽和烴化合物的濃度相對於直鏈飽和烴化合物的濃度之比例，較佳為改變兩成以上之比例。
另一方面，將從原油或天然氣精煉出的丁烷供應到丁烷異構化(Isomerization)反應設備14。
而且，將利用丁烷異構化(Isomerization)反應設備14處理後的丁烷供應到水蒸氣熱分解設備13。
將混合有丁烷的石油腦餾分藉由水蒸氣熱分解設備13與水蒸氣一起熱分解，以製造乙烯和基礎化學原料。
其中，於增大基礎化學原料的生產量相對於乙烯的生產量之情形，例如藉由返送手段15返送。
另一方面，於減低基礎化學原料的生產量相對於乙烯的生產量之情形，例如，藉由石油腦混合手段16混合未經石油腦異構化(Isomerization)反應設備12處理的石 油腦餾分即可。
(第一實施形態之作用效果)
如上述，上述第一實施形態係利用石油腦異構化(Isomerization)反應設備12減低石油腦餾分中的直鏈飽和烴化合物的濃度之後，利用水蒸氣熱分解設備13使水蒸氣接觸以進行熱分解。
因此，相對於乙烯的生成量，能增大乙烯製造時的副產物丙烯、丁二烯、苯等單環芳香族烴等基礎化學原料的生成量之比例。因而，即使因應需要量減少乙烯的生成量，仍能確保基礎化學原料的生成量，且能確保基礎化學原料之供需平衡。
而且，上述第一實施形係以將石油腦餾分進行異構化處理，使直鏈飽和烴化合物的濃度減低並且使支鏈飽和烴化合物的濃度增大。
因此，能使基礎化學原料的生成量相對於乙烯的生成量之比例更大，而能在更廣的範圍調整乙烯和基礎化學原料的生成量之均衡，且能良好地謀求乙烯和基礎化學原料之供需平衡。
進一步，上述第一實施形態係支鏈飽和烴化合物的濃度相對於直鏈飽和烴化合物的濃度之比例為2以上。
因此，能使基礎化學原料的生成量相對於乙烯的生成量之比例更大，而能在更廣範圍調整乙烯和基礎化學原料的生成量之均衡。
又，上述第一實施形態係藉由返送手段15將利用石油腦異構化(Isomerization)反應設備12處理後的石油腦餾分中殘留之直鏈飽和烴化合物予以回收，再度返送到石油腦異構化(Isomerization)反應設備12進行處理。
因此，能更減低供應到水蒸氣熱分解設備13的石油腦餾分中的直鏈飽和烴化合物的濃度，而能在更廣範圍調整乙烯和基礎化學原料的生成量之均衡。
進一步，上述第一實施形態係藉由石油腦混合手段16，在利用石油腦異構化(Isomerization)反應設備12處理後的石油腦餾分，適當混合未經石油腦異構化(Isomerization)反應設備12處理的石油腦餾分，以使直鏈飽和烴化合物減低之濃度適當增加。
因此，也能不改變基礎化學原料的生成量且使乙烯的生成量增大，而能在更廣範圍調整乙烯和基礎化學原料的生成量之均衡。
又，上述第一實施形態係藉由丁烷異構化(Isomerization)反應設備14，使從原油或天然氣精煉出的丁烷的正丁烷之濃度減低且異丁烷的濃度增大，且混合在水蒸氣熱分解設備13。
因此，能容易地減低石油腦餾分中的直鏈飽和烴化合物的濃度，且不改變基礎化學原料的生成量並能使乙烯的生成量減低。
而且，上述第一實施形態係於丁烷異構化(Isomerization)反應設備14，將丁烷進行異構化處理使 正丁烷的濃度減低並且使異丁烷的濃度增大。
因此，能容易地增大支鏈飽和烴化合物的濃度，利用水蒸氣熱分解設備13處理的石油腦餾分中的直鏈飽和烴化合物的濃度減低且能增大支鏈飽和烴化合物的濃度，使基礎化學原料的生成量不改變且能使乙烯的生成量增大，而能在更廣範圍調整乙烯和基礎化學原料的生成量之均衡。
〔第二實施形態〕
接著，參照第2圖說明對本發明的乙烯之製造裝置的第二實施形態。第2圖係顯示第二實施形態的乙烯製造裝置之概略構成的方塊圖。此外，針對與上述第一實施形態同樣的構成，附加相同符號使說明省略或簡略化。
(乙烯製造裝置之構成)
如第2圖所示，乙烯製造裝置20具備：作為石油腦處理設備之石油腦蒸餾塔21、作為丁烷處理設備之丁烷蒸餾塔22，以及水蒸氣熱分解設備13。
石油腦蒸餾塔21係蒸餾石油腦餾分，將支鏈飽和烴化合物分離並供應到水蒸氣熱分解設備13。
石油腦蒸餾塔21係例如蒸餾石油腦餾分。該運轉條件係與第一實施形態同樣地，較佳為支鏈飽和烴化合物的濃度相對於直鏈飽和烴化合物的濃度之比例為2以上。
丁烷蒸餾塔22係將從原油精煉出的丁烷中的異丁烷 分離且回收，混合於利用石油腦蒸餾塔21所得的支鏈飽和烴化合物。
丁烷蒸餾塔22係例如蒸餾丁烷。
而且，丁烷蒸餾塔22係將回收後的異丁烷混合於水蒸氣熱分解設備13。
(乙烯裝置之動作)
然後，關於上述乙烯製造裝置20中的乙烯和基礎化學原料之製造量的調整，例如用以下方式實施。
即，將石油腦餾分供應到石油腦蒸餾塔21並蒸餾，將支鏈飽和烴化合物回收，供應到後段的水蒸氣熱分解設備13。
另一方面，將從原油或天然氣精煉出的丁烷供應到丁烷蒸餾塔22並蒸餾，回收異丁烷。
而且，對於利用石油腦蒸餾塔21回收後的支鏈飽和烴化合物，混合利用丁烷蒸餾塔22回收後的異丁烷。
然後，利用水蒸氣熱分解設備13進行藉由水蒸氣之熱分解，以製造乙烯和基礎化學原料。
此處，於增大基礎化學原料的生產量相對於乙烯的生產量之情形，對於利用石油腦蒸餾塔21回收後的支鏈飽和烴化合物，增大利用丁烷蒸餾塔22回收後的異丁烷之混合比例。
另一方面，於減少基礎化學原料的生產量相對於乙烯的生產量之情形，對於支鏈飽和烴化合物，減低利用丁烷 蒸餾塔22回收後的異丁烷之混合比例即可。
(第二實施形態之作用效果)
如上述，上述第二實施形態係以利用石油腦蒸餾塔21將支鏈飽和烴化合物予以回收且供應到水蒸氣熱分解設備13之方式，與第一實施形態同樣地，使減低直鏈飽和烴化合物的濃度後的狀態之石油腦餾分，利用水蒸氣熱分解設備13與水蒸氣接觸以進行熱分解之構成。
因此，相對於乙烯的生成量，能增大乙烯製造時的副產物丙烯、丁二烯、苯等單環芳香族烴等基礎化學原料的生成量之比例。因而，即使因應需要量減少乙烯的生成量，仍能確保基礎化學原料的生成量，而能確保基礎化學原料之供需平衡。
而且，上述第二實施形態係將石油腦餾分蒸餾後，將分離出的支鏈飽和烴化合物供應到水蒸氣熱分解設備13。
因此，能使基礎化學原料的生成量相對於乙烯的生成量之比例更大，而能在更廣範圍調整乙烯和基礎化學原料的生成量之均衡。
又，上述第二實施形態係將丁烷蒸餾後，將分離出的異丁烷利用石油腦蒸餾塔21混合於處理後的石油腦餾分。
因此，能容易地減低利用水蒸氣熱分解設備13處理的石油腦餾分中的直鏈飽和烴化合物之濃度，而增大支鏈 飽和烴化合物的濃度。
〔第三實施形態〕
接著，參照第3圖說明本發明的乙烯之製造裝置之第三實施形態。第3圖係顯示第三實施形態的乙烯製造裝置的概略構成之方塊圖。此外，關於與上述第一實施形態及第二實施形態同樣的構成，附加相同符號並省略說明或簡略化。
(乙烯製造裝置之構成)
如第3圖所示，乙烯製造裝置30具備：作為石油腦處理設備之的中間餾分供應手段31和水蒸氣熱分解設備13。
中間餾分供應手段31係以將例如沸點為30℃以上180℃以下的中間餾分混合於石油腦餾分的方式，使石油腦餾分中的直鏈飽和烴化合物的濃度減低。
這種中間餾分係以選自環狀飽和烴化合物、芳香族烴化合物及不飽和烴化合物當中的至少任一者各自成為既定以上的濃度，以將該中間餾分混合於石油腦餾分的方式，使石油腦餾分中的直鏈飽和烴化合物的濃度減低。
而且，中間餾分供應手段31係將中間餾分混合於石油腦餾分。
具體而言，與上述第一實施形態及第二實施形態同樣地，較佳為石油腦餾分中的支鏈飽和烴化合物的濃度相對 於直鏈飽和烴化合物之濃度的比例為2以上。
(乙烯製造裝置之動作)
而且，針對上述乙烯製造裝置30中的乙烯和基礎化學原料之製造量的調整，例如用以下方式實施。
即，藉由中間餾分供應手段31，將沸點為30℃以上180℃以下的中間餾分混合於石油腦餾分，且供應到後段的水蒸氣熱分解設備13。
而且，於增大基礎化學原料的生產量相對於乙烯的生產量之情形，增大中間餾分的混合比例。
另一方面，於減少基礎化學原料的生產量相對於乙烯的生產量之情形，只要減少中間餾分的混合比例即可。
(第三實施形態之作用效果)
如上述，上述第三實施形態係以將沸點為30℃以上180℃以下的中間餾分混合於石油腦餾分且供應到後段的水蒸氣熱分解設備13之方式，與第一實施形態及第二實施形態同樣地，使減低直鏈飽和烴化合物的濃度後的狀態之石油腦餾分，利用水蒸氣熱分解設備13與水蒸氣接觸以進行熱分解之構成。
因此，相對於乙烯的生成量，能增大乙烯製造時的副產物丙烯、丁二烯、苯等單環芳香族烴等基礎化學原料的生成量之比例。因而，即使因應需要量減少乙烯的生成量，仍能確保基礎化學原料的生成量，而能確保基礎化學原料之供需平衡。
又，上述第三實施形態係混合30℃以上180℃以下的中間餾分，因此可在石油腦餾分混合選自環狀飽和烴化合物、芳香族烴化合物及不飽和烴化合物當中的至少任一者，而能容易地減低石油腦餾分中的直鏈飽和烴化合物的濃度。
〔第四實施形態〕
接著，參照第4圖說明本發明的乙烯之製造裝置之第四實施形態。第4圖係顯示第四實施形態的乙烯製造裝置的概略構成之方塊圖。此外，針對與上述各實施形態同樣的構成，附加相同符號而省略說明或簡略化。
(乙烯製造裝置之構成)
如第4圖所示，乙烯製造裝置40具備：作為石油腦處理設備之直鏈飽和烴吸附分離裝置41、及水蒸氣熱分解設備13。
直鏈飽和烴吸附分離裝置41係以吸附分離石油腦餾分中的直鏈飽和烴化合物之方式，減低直鏈飽和烴化合物的濃度。
該直鏈飽和烴吸附分離裝置41係例如使用沸石來吸附分離直鏈飽和烴化合物。
此外，沸石可適當地利用例如美國專利第6407301號說明書所示者。且，不限定於使用沸石，可使用能吸附分離直鏈飽和烴化合物的任何吸附材。
而且，直鏈飽和烴化合物之吸附分離係與上述各實施形態同樣地，較佳為石油腦餾分中的支鏈飽和烴化合物的濃度相對於直鏈飽和烴化合物的濃度之比例為2以上。
(乙烯製造裝置之動作)
而且，針對上述乙烯製造裝置40中的乙烯和基礎化學原料之製造量的調整，例如用以下方式實施。
即，將乙烯餾分供應到直鏈飽和烴吸附分離裝置41，吸附分離直鏈飽和烴化合物。然後，將吸附分離直鏈飽和烴化合物後的石油腦餾分供應到後段的水蒸氣熱分解設備13。
此處，於增大基礎化學原料的生產量相對於乙烯的生產量之情形，調整流量以增大吸附分離直鏈飽和烴化合物之量。
另一方面，於減少基礎化學原料的生產量相對於乙烯的生產量之情形，調整流量以減少吸附分離直鏈飽和烴化合物之量即可。
(第四實施形態之作用效果)
如上述，上述第四實施形態係以藉由直鏈飽和烴吸附分離裝置41來吸附分離石油腦餾分中的直鏈飽和烴化合物之方式，與上述各實施形態同樣地，將減低直鏈飽和烴化合物的濃度後的狀態之石油腦餾分，利用水蒸氣熱分解設備13與水蒸氣接觸進行熱分解之構成。
因此，相對於乙烯的生成量，能增大乙烯製造時的副產物丙烯、丁二烯、苯等單環芳香族烴等基礎化學原料的生成量之比例。因而，即使因應需要量減少乙烯的生成量，仍能確保基礎化學原料的生成量，而能確保基礎化學原料之供需平衡。
又，上述第四實施形態係藉由吸附分離來減低直鏈飽和烴化合物的濃度，因此能容易且有效率地減低直鏈飽和烴化合物的濃度。
進一步，上述第四實施形態係使用沸石來吸附分離石油腦餾分中的直鏈飽和烴化合物。
因此，能容易且有效率地吸附分離直鏈飽和烴化合物以減低直鏈飽和烴化合物的濃度。
〔變形例〕
此外，用以實施本發明的最佳構成等已揭示於以上記載中，但本發明不限定於此。即，本發明係經說明主要的特定實施形態，但只要不超出本發明之技術思想及目的之範圍，所屬技術領域具有通常知識者對於以上所述實施形態的材質、數量、其他詳細構成，可加以各種變形。
因而，上述揭示之限定材質、層構成等記載係為了容易理解本發明而例示地記載者，並非限定本發明者，因此以去除該等材質等的一部分限定或全部限定之後的名稱之記載係包含於本發明者。
例如，第一實施形態中未裝設丁烷異構化 (Isomerization)反應設備14亦可。
而且，亦可取代石油腦異構化(Isomerization)反應設備12，使用石油腦蒸餾塔21、直鏈飽和烴吸附分離裝置41。同樣地，亦可取代丁烷異構化(Isomerization)反應設備14，使用丁烷蒸餾塔22、吸附正丁烷並除去之構成。
又，亦可不裝設返送手段15、石油腦混合手段16。另一方面，亦可不在乙烯製造裝置20、40裝設返送手段15、石油腦混合手段16。
實施例
接著，根據實施例進一步具體地說明本發明。
此外，本發明不受以下實施例及比較例之限制。
〔實施例1〕
使用讓水蒸氣接觸於石油腦餾分進行熱分解的第5圖所示之水蒸氣熱分解設備13。水蒸氣熱分解設備13的分解管13A之內徑為38mm、長度尺寸為10.5m。
而且，原料係使用碳數為4至7的直鏈飽和烴和分解飽和烴之各碳數單一成分(n-丁烷、iso-丁烷、n-戊烷、iso-戊烷、n-己烷、iso-己烷、n-庚烷、iso-庚烷)混合者。
水蒸氣熱分解設備13的運轉條件如以下表1所示，以分解管入口13B的溫度為600℃、分解管出口13C的溫 度為865℃、分解管入口13B的壓力為1.5kg/cm2、分解管出口13C的壓力為1.0kg/cm2、原料的流量為149.5kg/h、稀釋水蒸氣的流量為67.28kg/h進行流通且進行熱分解處理。
而且，將藉由以水蒸氣熱分解設備13的熱分解處理所得之分解氣體予以蒸餾，且測定各成分之產率。其結果顯示於表2。
〔實施例2〕
而且，使用第5圖所示之水蒸氣熱分解設備13，將直鏈飽和烴和支鏈飽和烴的各炭數成分作為原料使用，計測生產乙烯100t時的丙烯、丁二烯、苯的生產量。其結果顯示於表3。
根據該等實驗結果可明顯看出，支鏈飽和烴之副產物基礎化學原料的生產量較多。如此可知，例如乙烯的需要遠低於裝置之供應能力時，藉由採用富含支鏈飽和烴的原料，可因應需要而降低乙烯之生產並維持有用的基礎化學原料之高生產量。
10‧‧‧乙烯製造裝置
11‧‧‧雜質除去設備
12‧‧‧石油腦異構化(Isomerization)反應設備
13‧‧‧水蒸氣熱分解設備
14‧‧‧丁烷異構化(Isomerization)反應設備
15‧‧‧返送手段
16‧‧‧石油腦混合手段

Claims (15)

  1. 一種乙烯之製造裝置，係將石油腦餾分與水蒸氣一起熱分解而製造乙烯之乙烯之製造裝置；其特徵為，具備：減低前述石油腦餾分中的直鏈飽和烴化合物的濃度之石油腦處理設備；及將利用前述石油腦處理設備處理後的前述石油腦餾分與水蒸氣一起熱分解之水蒸氣熱分解設備。
  2. 如申請專利範圍第1項之乙烯之製造裝置，其中，前述石油腦處理設備係將前述石油腦餾分進行異構化處理，以減低前述直鏈飽和烴化合物的濃度並且增大支鏈飽和烴化合物的濃度。
  3. 如申請專利範圍第1項之乙烯之製造裝置，其中，前述石油腦處理設備係將前述石油腦餾分蒸餾後，將分離出的支鏈飽和烴化合物供給到前述水蒸氣熱分解設備。
  4. 如申請專利範圍第1項之乙烯之製造裝置，其中，前述石油腦處理設備係吸附分離前述石油腦餾分中的前述直鏈飽和烴化合物而使前述直鏈飽和烴化合物濃度減低。
  5. 如申請專利範圍第4項之乙烯之製造裝置，其中，前述石油腦處理設備係使用沸石來吸附分離前述直鏈飽和烴化合物。
  6. 如申請專利範圍第1項之乙烯之製造裝置，其 中，前述石油腦處理設備係將選自環狀飽和烴化合物、芳香族烴化合物及不飽和烴化合物中之至少任一者混合於前述石油腦餾分，以減低前述石油腦餾分中的直鏈飽和烴化合物的濃度。
  7. 如申請專利範圍第6項之乙烯之製造裝置，其中，前述環狀飽和烴化合物之沸點為49℃以上160℃以下，前述芳香族烴化合物之沸點為80℃以上160℃以下。
  8. 如申請專利範圍第6項之乙烯之製造裝置，其中，前述石油腦處理設備係將沸點為30℃以上180℃以下的中間餾分混合於前述石油腦餾分。
  9. 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項之乙烯之製造裝置，其中，前述石油腦處理設備係以滿足以下式(1)之關係的條件來減低前述直鏈飽和烴化合物的濃度，支鏈飽和烴化合物的濃度/直鏈飽和烴化合物的濃度≧1.8…(1)。
  10. 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項之乙烯之製造裝置，其中，具備返送手段，該返送手段係將利用前述石油腦處理設備處理後的石油腦餾分中殘留的直鏈飽和烴化合物予以回收，返送到前述石油腦處理設備。
  11. 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項之乙烯之製造裝置，其中，具備石油腦混合手段，該石油腦混合手段係於利用前述石油腦處理設備處理後的石油腦餾分，混合未經前述石油腦處理設備處理的石油腦餾分。
  12. 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項之乙烯之製造裝置，其中，具備丁烷處理設備，該丁烷處理設備係使從原油或天然氣精煉而成的丁烷中之正丁烷的濃度減低且異丁烷的濃度增大後，供給到前述水蒸氣熱分解設備。
  13. 如申請專利範圍第12項之乙烯之製造裝置，其中，前述丁烷處理設備係將前述丁烷實施異構化處理，以減低正丁烷的濃度並且增大異丁烷的濃度。
  14. 如申請專利範圍第12項之乙烯之製造裝置，其中，前述丁烷處理設備係將前述丁烷蒸餾後，將分離出的異丁烷供給到前述水蒸氣熱分解設備。
  15. 一種乙烯之製造方法，係將石油腦餾分與水蒸氣一起熱分解而製造乙烯之乙烯之製造方法；其特徵為，實施：減低前述石油腦餾分中的直鏈飽和烴化合物之濃度的石油腦處理步驟；及將利用前述石油腦處理步驟處理後的石油腦餾分與水蒸氣一起熱分解的水蒸氣熱分解步驟。
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