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公開番号2025165375
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-04
出願番号2025045973
出願日2025-03-19
発明の名称エチレンおよびプロピレンの製造方法
出願人住友化学株式会社
代理人弁理士法人藤本パートナーズ
主分類C07C 7/04 20060101AFI20251027BHJP(有機化学)
要約【課題】本発明が解決しようとする課題は、エタノールを原料として、生産性に優れるエチレンおよびプロピレンの製造方法を提供することにある。
【解決手段】エチレンおよびプロピレンの製造方法であって、エタノールを含む原料(1a)と触媒とを接触させて、エチレンおよびプロピレンを含む生成物(1b)を得る反応工程(1)と、生成物(1b)をエチレンおよびプロピレンを含むガス成分(2a)とアセトンを含む液体成分(2b)とに分離する気液分離工程(2)と、ガス成分(2a)から二酸化炭素(3a)と水(3b)と水素(3c)とを分離して、エチレンおよびプロピレンを含むガス成分(3d)を得るガス分離工程(3)と、ガス成分(3d)を、軽沸分(4a)とエチレン(4b)とプロピレン(4c)と高沸分(4d)とに分離するオレフィン分離工程(4)と、を有する、エチレンおよびプロピレンの製造方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
エチレンおよびプロピレンの製造方法であって、
エタノールを含む原料（１ａ）と触媒とを接触させて、エチレンおよびプロピレンを含む生成物（１ｂ）を得る反応工程（１）と、
前記反応工程（１）で得られた生成物（１ｂ）を、エチレンおよびプロピレンを含むガス成分（２ａ）とアセトンを含む液体成分（２ｂ）とに分離する気液分離工程（２）と、
前記気液分離工程（２）で得られたガス成分（２ａ）から、二酸化炭素（３ａ）と水（３ｂ）と水素（３ｃ）とを分離して、エチレンおよびプロピレンを含むガス成分（３ｄ）を得るガス分離工程（３）と、
前記ガス分離工程（３）で得られたエチレンおよびプロピレンを含むガス成分（３ｄ）を、軽沸分（４ａ）と、エチレン（４ｂ）と、プロピレン（４ｃ）と、高沸分（４ｄ）と、に分離するオレフィン分離工程（４）と、を有する、
エチレンおよびプロピレンの製造方法。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記ガス分離工程（３）が、
前記気液分離工程（２）で得られたガス成分（２ａ）から二酸化炭素（３ａ）を分離してガス成分（３ｅ）を得る二酸化炭素分離工程（３－１）と、
前記二酸化炭素分離工程（３－１）で得られたガス成分（３ｅ）から水（３ｂ）を分離してガス成分（３ｆ）を得る水分離工程（３－２）と、
前記水分離工程（３－２）で得られたガス成分（３ｆ）から水素（３ｃ）を分離して、エチレンおよびプロピレンを含むガス成分（３ｄ）を得る水素分離工程（３－３）と、を有する、
請求項１に記載のエチレンおよびプロピレンの製造方法。
【請求項３】
前記ガス分離工程（３）が、
前記気液分離工程（２）で得られたガス成分（２ａ）から二酸化炭素（３ａ）と水素（３ｃ）とを分離して、ガス成分（３ｇ）を得る二酸化炭素／水素分離工程（３－４）と、
前記二酸化炭素／水素分離工程（３－４）で得られたガス成分（３ｇ）から水（３ｂ）を分離してエチレンおよびプロピレンを含むガス成分（３ｄ）を得る水分離工程（３－５）と、を有する、
請求項１に記載のエチレンおよびプロピレンの製造方法。
【請求項４】
前記ガス分離工程（３）が、
前記気液分離工程（２）で得られたガス成分（２ａ）から水（３ｂ）を分離してガス成分（３ｈ）を得る水分離工程（３－６）と、
前記水分離工程（３－６）で得られたガス成分（３ｈ）から二酸化炭素（３ａ）と水素（３ｃ）とを分離して、エチレンおよびプロピレンを含むガス成分（３ｄ）を得る二酸化炭素／水素分離工程（３－７）と、を有する、
請求項１に記載のエチレンおよびプロピレンの製造方法。
【請求項５】
前記ガス分離工程（３）が、
前記気液分離工程（２）で得られたガス成分（２ａ）から水素（３ｃ）を分離して、ガス成分（３ｉ）を得る水素分離工程（３－８）と、
前記水素分離工程（３－８）で得られたガス成分（３ｉ）から水（３ｂ）を分離してガス成分（３ｊ）を得る水分離工程（３－９）と、
前記水分離工程（３－９）で得られたガス成分（３ｊ）から二酸化炭素（３ａ）を分離してエチレンおよびプロピレンを含むガス成分（３ｄ）を得る二酸化炭素分離工程（３－１０）と、を有する、
請求項１に記載のエチレンおよびプロピレンの製造方法。
【請求項６】
前記水分離工程（３－２）、（３－５）、（３－６）または（３－９）が、
圧縮および冷却により水を凝縮させる凝縮工程と、
該凝縮工程で生じた水を吸着法で分離する吸着工程と、を有する、
請求項２～５のいずれか１項に記載のエチレンおよびプロピレンの製造方法。
【請求項７】
前記ガス分離工程（３）で得られた二酸化炭素（３ａ）および水素（３ｃ）を原料として、メタノール（５ａ）および水（５ｂ）を得るメタノール合成工程（５）を有する、
請求項６に記載のエチレンおよびプロピレンの製造方法。
【請求項８】
前記ガス分離工程（３）で得られた二酸化炭素（３ａ）および水素（３ｃ）を原料として、メタン（５ａ’）および水（５ｂ’）を得るメタン合成工程（５’）を有する、
請求項６に記載のエチレンおよびプロピレンの製造方法。
【請求項９】
前記メタノール合成工程（５）が、生成したメタノール（５ａ）および／または水（５ｂ）の少なくとも一部を、凝縮または膜分離し、メタノール合成反応の系外に出す抽出工程を有する、
請求項７に記載のエチレンおよびプロピレンの製造方法。
【請求項１０】
前記気液分離工程（２）で得られた液体成分（２ｂ）からアセトンを主とする成分（６ａ）と水を主とする成分（６ｂ）とに分離するアセトン／水分離工程（６）と、
前記アセトン／水分離工程（６）で得られた成分（６ａ）を前記反応工程（１）に供給するリサイクル工程（７）と、を有する、
請求項１～５のいずれか１項に記載のエチレンおよびプロピレンの製造方法。
（【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、エタノールを原料とするエチレンおよびプロピレンの製造方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
低級オレフィンであるエチレンおよびプロピレンは、化学産業における基幹原料であり、従来から、石油を原料として、例えば、石油精製、ナフサ分解等により製造されてきた。
【０００３】
昨今、気候変動問題への関心、環境保全意識の高まりにより、環境負荷の低い原材料、持続性のある原材料から低級オレフィンを製造する技術が求められている。例えば、バイオマス原料、廃棄物等から製造されるメタノールまたはエタノールを原料とした低級オレフィンの製造技術が注目を集めている。
【０００４】
例えば、特許文献１および２には、エタノールからプロピレンを製造する触媒として、酸化ジルコニウム系触媒が開示されている。また、特許文献３および４には、酸化ジルコニウム系触媒を用いて、エタノールからエチレンおよびプロピレンを製造する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１２－２５４４４７号公報
特開２０２３－９６８９０号公報
特開２０１６－１５０９３２号公報
国際公開第２０２２／１６８６９５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
エタノールを原料とする上記従来のエチレンおよびプロピレンの製造方法においては、エチレンおよびプロピレンの製造効率および製造プロセスの運転安定性を含む生産性が、必ずしも十分とは言えなかった。
【０００７】
かかる状況のもと、本発明が解決しようとする課題は、エタノールを原料として、生産性に優れるエチレンおよびプロピレンの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下の通りである。
＜１＞
エチレンおよびプロピレンの製造方法であって、
エタノールを含む原料（１ａ）と触媒とを接触させて、エチレンおよびプロピレンを含む生成物（１ｂ）を得る反応工程（１）と、
前記反応工程（１）で得られた生成物（１ｂ）を、エチレンおよびプロピレンを含むガス成分（２ａ）とアセトンを含む液体成分（２ｂ）とに分離する気液分離工程（２）と、
前記気液分離工程（２）で得られたガス成分（２ａ）から、二酸化炭素（３ａ）と水（３ｂ）と水素（３ｃ）とを分離して、エチレンおよびプロピレンを含むガス成分（３ｄ）を得るガス分離工程（３）と、
前記ガス分離工程（３）で得られたエチレンおよびプロピレンを含むガス成分（３ｄ）を、軽沸分（４ａ）と、エチレン（４ｂ）と、プロピレン（４ｃ）と、高沸分（４ｄ）とに分離するオレフィン分離工程（４）と、を有する、
エチレンおよびプロピレンの製造方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、生産性に優れるエタノールを原料とするエチレンおよびプロピレ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】
本発明の実施形態に係るエチレンおよびプロピレンの製造方法を示すプロセスフロー図である。
本発明の実施形態におけるガス分離工程（３）の第１の態様を示すプロセスフロー図である。
本発明の実施形態におけるガス分離工程（３）の第２の態様を示すプロセスフロー図である。
本発明の実施形態におけるガス分離工程（３）の第３の態様を示すプロセスフロー図である。
本発明の実施形態におけるガス分離工程（３）の第４の態様を示すプロセスフロー図である。
本発明の実施形態におけるメタノール合成工程（５）を示すプロセスフロー図である。
本発明の実施形態におけるメタン合成工程（５’）を示すプロセスフロー図である。
本発明の実施形態におけるアセトン／水分離工程（６）およびリサイクル工程（７）を示すプロセスフロー図である。
本発明の実施形態における水供給工程（８）を示すプロセスフロー図である。
本発明の実施形態におけるメタノール合成工程（５）、アセトン／水分離工程（６）、リサイクル工程（７）および水供給工程（８）を示すプロセスフロー図である。
本発明の実施形態におけるオレフィン分離工程（４）の第１の蒸留方法を示すプロセスフロー図である。
本発明の実施形態におけるオレフィン分離工程（４）の第２の蒸留方法を示すプロセスフロー図である。
本発明の実施形態におけるオレフィン分離工程（４）の第３の蒸留方法を示すプロセスフロー図である。
本発明の実施形態におけるオレフィン分離工程（４）の第４の蒸留方法を示すプロセスフロー図である。
本発明の実施形態におけるオレフィン分離工程（４）の第５の蒸留方法を示すプロセスフロー図である。
【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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