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公開番号2025081054
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-27
出願番号2023194549
出願日2023-11-15
発明の名称軽質オレフィンの製造方法
出願人旭化成株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C07C 7/09 20060101AFI20250520BHJP(有機化学)
要約【課題】深冷分離における処理エネルギーを軽減する軽質オレフィンの製造方法を提供する。
【解決手段】ナフサ原料を分解炉に導入し、ナフサ分解留分を得るクラッキング工程と、エタノールを含む原料を反応器に導入し、触媒と接触させることでエチレン及びプロピレンを含むエタノール変換留分を得るエタノール変換工程と、ナフサ分解留分又はそれに由来する留分の少なくとも一部と、エタノール変換留分又はそれに由来する留分の少なくとも一部とを合流させて合流留分を得る合流工程と、合流留分又はそれに由来する留分を深冷分離設備に導入し、エチレン及びプロピレンを分離する深冷分離工程と、を含み、エタノール変換留分中のエチレン及びプロピレンの合計量に対する水素及びメタンの量の割合O_Eと、ナフサ分解留分中のエチレン及びプロピレンの合計量に対する水素及びメタンの量の割合O_Cとの関係が、O_E<O_Cを満たす、軽質オレフィンの製造方法。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ナフサ原料を、分解炉に導入し、ナフサ分解留分を得るクラッキング工程と、
エタノールを含む原料を反応器に導入し、触媒と接触させることで、エチレン及びプロピレンを含むエタノール変換留分を得るエタノール変換工程と、
前記ナフサ分解留分又はそれに由来する留分の少なくとも一部と、前記エタノール変換留分又はそれに由来する留分の少なくとも一部とを合流させて合流留分を得る合流工程と、
前記合流留分又はそれに由来する留分を深冷分離設備に導入し、エチレン、及び、プロピレンを分離する深冷分離工程と、を含み、
前記エタノール変換留分中のエチレン及びプロピレンの合計量に対する水素及びメタンの量の割合Ｏ
E
と、前記ナフサ分解留分中のエチレン及びプロピレンの合計量に対する水素及びメタンの量の割合Ｏ
C
との関係が、式（１）：
Ｏ
E
＜Ｏ
C
・・・（１）
を満たす、
軽質オレフィンの製造方法。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記合流工程における前記エタノール変換留分又はそれに由来する留分中のエチレン及びプロピレンの合計量に対する水素及びメタンの量の割合Ｏ’
E
と、前記ナフサ分解留分又はそれに由来する留分中のエチレン及びプロピレンの合計量に対する水素及びメタンの量の割合Ｏ’
C
との関係が、式（１―１）：
Ｏ’
E
＜Ｏ’
C
・・・（１―１）
を満たす、
請求項１に記載の軽質オレフィンの製造方法。
【請求項３】
前記エタノール変換留分中のプロピレン／エチレン質量比Ｐ／Ｅ
E
と、前記ナフサ分解留分中のプロピレン／エチレン質量比Ｐ／Ｅ
C
との関係が、式（２）：
｜Ｐ／Ｅ
C
－Ｐ／Ｅ
E
｜＜０．３・・・（２）
を満たす、
請求項１に記載の軽質オレフィンの製造方法。
【請求項４】
前記合流工程における前記エタノール変換留分又はそれに由来する留分中のエチレン及びプロピレンの含有率Ｃ
E
と、前記ナフサ分解留分又はそれに由来する留分中のエチレン及びプロピレンの含有率Ｃ
C
との関係が、式（３）：
Ｃ
E
＞Ｃ
C
・・・（３）
を満たす、
請求項１に記載の軽質オレフィンの製造方法。
【請求項５】
前記含有率Ｃ
E
と前記含有率Ｃ
C
との差（Ｃ
E
－Ｃ
C
）が、５質量％以上である、
請求項４に記載の軽質オレフィンの製造方法。
【請求項６】
前記含有率Ｃ
E
が、前記含有率Ｃ
C
よりも高くなるように前記エタノール変換留分を精製し、精製エタノール変換留分を得る精製工程、を含む、
請求項４に記載の軽質オレフィンの製造方法。
【請求項７】
前記精製工程が、
前記エタノール変換留分を第三の冷却塔に導入し、炭素数６以下のオレフィンを主に含む冷却エタノール変換留分を得る第三の冷却工程、を含む、
請求項６に記載の軽質オレフィンの製造方法。
【請求項８】
前記精製工程が、
前記冷却エタノール変換留分を圧縮機により昇圧し、ガス成分として炭素数３以下のオレフィンを主に含む軽質エタノール変換留分を得て、液成分として炭素数４以上のオレフィンを主に含む重質エタノール変換留分を得る圧縮分離工程、を含む、
請求項７に記載の軽質オレフィンの製造方法。
【請求項９】
前記重質エタノール変換留分の少なくとも一部を、前記原料の一部として前記反応器に導入するリサイクル工程、を含む、
請求項８に記載の軽質オレフィンの製造方法。
【請求項１０】
前記合流工程後、合流留分をソーダ洗浄塔に導入することで、洗浄留分を得る洗浄工程、を含む、
請求項１に記載の軽質オレフィンの製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽質オレフィンの製造方法に関する。
続きを表示（約 3,800 文字）【背景技術】
【０００２】
原油から得られるナフサをクラッキングすることで、モノマー原料などの様々な化学品が製造されてきた。これらの化学品の中でも、エチレン及びプロピレン等の軽質オレフィンは、多種多様な用途を有するため、特に高い需要がある。中でも、プロピレンは高い価値を有するため、ナフサからプロピレンを選択的に製造する方法が研究され、代表的な例としてスチームクラッキングが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
アルコールから軽質オレフィンを得る方法として、ゼオライト等の触媒を用いる方法が報告されている。例えば、特許文献２では、プロピレンを効率よく安定に製造する方法として、エチレン及びエタノ－ルから選ばれる少なくとも１種の原料、及び中間細孔径ゼオライト含有触媒を流動床反応器内で接触させてプロピレンを製造する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１６－１１７８００号公報
国際公開ＷＯ２００９／０３７９９２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
クラッキングによる軽質オレフィンの製造方法では、ナフサのクラッキングにより得られたナフサ分解留分から各種成分を分離精製して軽質オレフィンを得る。この際に、様々なプロセスが適用され得るが、分離精製工程として、はじめにナフサ分解留分を冷却することで、高沸点成分を除去し、最後に深冷分離により、高沸点成分を除去した留分を液化させて、水素及びメタンなどのオフガスを取り除くことで、エチレン及びプロピレンなどの軽質オレフィンを製造する方法がある。この場合、深冷分離に導入する留分中にオフガスなどの副生物が多く含まれることで、深冷分離の処理エネルギーの負荷が大きくなるという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、深冷分離における処理エネルギーを軽減する軽質オレフィンの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、軽質オレフィンの製造方法において、エタノール変換留分中のエチレン及びプロピレンの合計量に対する水素及びメタンの量の割合Ｏ
E
と、ナフサ分解留分中のエチレン及びプロピレンの合計量に対する水素及びメタンの量の割合Ｏ
C
との関係が、式（１）：Ｏ
E
＜Ｏ
C
・・・（１）を満たすことで、前述の課題を解決しうることを見出した。
【０００８】
本発明は、以下の実施形態を包含する。
＜１＞
ナフサ原料を、分解炉に導入し、ナフサ分解留分を得るクラッキング工程と、
エタノールを含む原料を反応器に導入し、触媒と接触させることで、エチレン及びプロピレンを含むエタノール変換留分を得るエタノール変換工程と、
前記ナフサ分解留分又はそれに由来する留分の少なくとも一部と、前記エタノール変換留分又はそれに由来する留分の少なくとも一部とを合流させて合流留分を得る合流工程と、
前記合流留分又はそれに由来する留分を深冷分離設備に導入し、エチレン、及び、プロピレンを分離する深冷分離工程と、を含み、
前記エタノール変換留分中のエチレン及びプロピレンの合計量に対する水素及びメタンの量の割合Ｏ
E
と、前記ナフサ分解留分中のエチレン及びプロピレンの合計量に対する水素及びメタンの量の割合Ｏ
C
との関係が、式（１）：
Ｏ
E
＜Ｏ
C
・・・（１）
を満たす、
軽質オレフィンの製造方法。
＜２＞
前記合流工程における前記エタノール変換留分又はそれに由来する留分中のエチレン及びプロピレンの合計量に対する水素及びメタンの量の割合Ｏ’
E
と、前記ナフサ分解留分又はそれに由来する留分中のエチレン及びプロピレンの合計量に対する水素及びメタンの量の割合Ｏ’
C
との関係が、式（１―１）：
Ｏ’
E
＜Ｏ’
C
・・・（１―１）
を満たす、
＜１＞に記載の軽質オレフィンの製造方法。
＜３＞
前記エタノール変換留分中のプロピレン／エチレン質量比Ｐ／Ｅ
E
と、前記ナフサ分解留分中のプロピレン／エチレン質量比Ｐ／Ｅ
C
との関係が、式（２）：
｜Ｐ／Ｅ
C
－Ｐ／Ｅ
E
｜＜０．３・・・（２）
を満たす、
＜１＞又は＜２＞に記載の軽質オレフィンの製造方法。
＜４＞
前記合流工程における前記エタノール変換留分又はそれに由来する留分中のエチレン及びプロピレンの含有率Ｃ
E
と、前記ナフサ分解留分又はそれに由来する留分中のエチレン及びプロピレンの含有率Ｃ
C
との関係が、式（３）：
Ｃ
E
＞Ｃ
C
・・・（３）
を満たす、
＜１＞～＜３＞のいずれか一項に記載の軽質オレフィンの製造方法。
＜５＞
前記含有率Ｃ
E
と前記含有率Ｃ
C
との差（Ｃ
E
－Ｃ
C
）が、５質量％以上である、
＜４＞に記載の軽質オレフィンの製造方法。
＜６＞
前記含有率Ｃ
E
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、深冷分離における処理エネルギーを軽減する軽質オレフィンの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、本実施形態に係る軽質オレフィンの製造方法の概略を示すブロック図である。
図２は、本実施形態に係る軽質オレフィンの製造方法に用いられる製造設備の概略構成図である。
図３は、固定床一段断熱型反応器の概略構成図である。
図４は、本実施形態に係る軽質オレフィンの製造方法に用いられる製造設備の概略構成図である。
図５は、本実施形態に係る軽質オレフィンの製造方法に用いられる製造設備の概略構成図である。
図６は、本実施形態に係る軽質オレフィンの製造方法に用いられる製造設備の概略構成図である。
図７は、本実施形態に係る軽質オレフィンの製造方法に用いられる製造設備の概略構成図である。
図８は、本実施形態に係る軽質オレフィンの製造方法に用いられる製造設備の概略構成図である。
図９は、本実施形態に係る軽質オレフィンの製造方法に用いられる製造設備の概略構成図である。
図１０は、本実施形態に係る軽質オレフィンの製造方法に用いられる製造設備の概略構成図である。
図１１は、本実施形態に係る軽質オレフィンの製造方法に用いられる製造設備の概略構成図である。
図１２は、本実施形態に係る軽質オレフィンの製造方法に用いられる製造設備の概略構成図である。
図１３は、本実施形態に係る軽質オレフィンの製造方法に用いられる製造設備の概略構成図である。
図１４は、従来のｆｒｏｎｔ－ｅｎｄｄｅｍｅｔｈａｎｉｚｅｒ方式の軽質オレフィンの製造方法に用いられる製造設備の概略構成図である。
図１５は、本実施形態に係る軽質オレフィンの製造方法に用いられる製造設備の概略構成図である。
図１６は、本実施形態に係る軽質オレフィンの製造方法に用いられる製造設備の概略構成図である。
図１７は、本実施形態に係る軽質オレフィンの製造方法に用いられる製造設備の概略構成図である。
図１８は、本実施形態に係る軽質オレフィンの製造方法に用いられる製造設備の概略構成図である。
図１９は、本実施形態に係る軽質オレフィンの製造方法に用いられる製造設備の概略構成図である。
図２０は、本実施形態に係る軽質オレフィンの製造方法に用いられる製造設備の概略構成図である。
図２１は、本実施形態に係る軽質オレフィンの製造方法に用いられる製造設備の概略構成図である。
図２２は、本実施形態に係る軽質オレフィンの製造方法に用いられる製造設備の概略構成図である。
図２３は、本実施形態に係る軽質オレフィンの製造方法に用いられる製造設備の概略構成図である。
図２４は、本実施形態に係る軽質オレフィンの製造方法に用いられる製造設備の概略構成図である。
図２５は、本実施形態に係る軽質オレフィンの製造方法に用いられる製造設備の概略構成図である。
図２６は、従来のｆｒｏｎｔ－ｅｎｄｄｅｐｒｏｐａｎｉｚｅｒ方式の軽質オレフィンの製造方法に用いられる製造設備の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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