(57)【要約】  オレフィン含有率の高い（例えば、エチレンに富む）二酸化炭素含有流から二酸化炭素を有効に分離、除去等するためのアミン処理のための処理スキーム及び装置を提供する。重質炭化水素供給原料（２１２）を接触分解し、吸収ベースの生成物回収（２３６）を経て実質的に二酸化炭素を含まない軽質オレフィンを得るための、対応又は関連した処理スキーム及び装置も提供する。【選択図】図２
2010505033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重質炭化水素供給原料を接触分解し、実質的に二酸化炭素を含まない軽質オレフィンを得る方法であって、
流動反応器領域（２１４）中で、重質炭化水素供給原料を炭化水素クラッキング触媒と接触させて、軽質オレフィンを含む一連の炭化水素生成物及び二酸化炭素を含む炭化水素流出物（２１６）を生成すること；
炭化水素分離装置（２２０）中で、前記炭化水素流出物を分離して、実質的に二酸化炭素を含まないＣ３＋ 炭化水素（Ｃ３以上の炭素原子を有する炭化水素）を含む分離器液体流（２３２）と、Ｃ３− 炭化水素（Ｃ３以下の炭素原子を有する炭化水素）及び前記二酸化炭素の少なくとも一部を含む分離器蒸気流（２３４）とを形成すること；
吸収領域（２３６）中で、前記分離器蒸気流を処理して、Ｃ２− 炭化水素（Ｃ２以下の炭素原子を有する炭化水素）及び前記二酸化炭素の少なくとも一部を含む吸収領域流出物流（２５４）を形成すること；及び
アミン処理域（３０２）中で、前記吸収領域流出物流をアミン吸収溶媒により処理することであって、前記吸収領域流出物流（３０４）の接触部分から前記二酸化炭素のかなりの部分を吸収し、実質的に二酸化炭素を含まない、炭化水素を含有するエチレンに富むプロセス流を形成するのに有効な処理条件で処理すること；
を含む、前記方法。
【請求項２】
前記の重質炭化水素供給原料を炭化水素クラッキング触媒と接触させることが、
流動反応器領域中で、前記重質炭化水素供給原料を、炭化水素クラッキング反応条件で再生済触媒及びコークス付着触媒を含む混合触媒と接触させて、軽質オレフィンを含む炭化水素生成物及び二酸化炭素を含有するクラッキングされた流れを生成することを含み、
前記触媒が、大孔径のモレキュラーシーブを含む第１の成分と、中孔径以下のゼオライトを含む第２の成分とを含む触媒組成物を有し、
前記中孔径以下のゼオライトが、前記触媒組成物の少なくとも１．０重量％を構成する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記のアミン処理域中で吸収領域流出物流をアミン吸収溶媒により処理することが、
吸収領域（１２）中で、前記吸収領域流出物流の少なくとも一部を、アミン吸収溶媒（２２）と接触させることであって、前記吸収領域流出物流の接触部分から前記二酸化炭素のかなりの部分を吸収し、実質的に二酸化炭素を含まない炭化水素含有プロセス流（２６）及び二酸化炭素に富むアミン吸収溶媒を含有するプロセス流（３６）を形成するのに有効な接触条件で接触させること；
第１のストリッピング領域（１４）で、前記二酸化炭素に富むアミン吸収溶媒を含有するプロセス流の少なくとも一部を、二酸化炭素に富むアミン吸収溶媒を含有するプロセス流の中に残存する炭化水素の少なくとも一部をストリッピングするのに有効な第１のストリッピング条件で処理して、ストリッピングされた炭化水素を含む第１のプロセス流（５０）と、二酸化炭素及びアミン吸収溶媒を含む第２のプロセス流（５２）とを形成すること；及び
第２のストリッピング領域（１６）で、前記第２のプロセス流の少なくとも一部を、第２のプロセス流から二酸化炭素の少なくとも一部をストリッピングするのに有効な第２のストリッピング条件で処理して、二酸化炭素排出流（８０）及びアミン流（７２）を形成すること；
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記の吸収領域中で分離器蒸気流を処理して吸収領域流出物流を形成することが、主吸収塔（２４０）中で、前記分離器蒸気流（２３４）を、第１の吸収剤溶媒と接触させて、前記第１の吸収剤溶媒中にＣ３＋ 炭化水素（Ｃ３以上の炭素原子を有する炭化水素）を含むプロセス流（２４３）とＣ２− 物質（Ｃ２以下の炭素原子を有する物質）を含む塔頂流（２４４）とを形成することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記分離器液体流（２３２）からＣ２− 物質（Ｃ２以下の炭素原子を有する物質）を分離して、Ｃ３＋ プロセス流（Ｃ３以上の炭化水素を含むプロセス流）（２６６）を形成すること；
前記Ｃ３＋ プロセス流（Ｃ３以上の炭化水素を含むプロセス流）からＣ５＋ 物質（Ｃ５以上の炭素原子を有する物質）を分離して、Ｃ５＋ 物質（Ｃ５以上の炭素原子を有する物質）を含む第１の生成物プロセス流（２７４）と、Ｃ３及びＣ４炭化水素を含む第２の生成物プロセス流（２７２）とを形成すること；
前記第２の生成物プロセス流のＣ４炭化水素の少なくとも一部から、Ｃ３炭化水素の少なくとも一部を分離して、Ｃ３-含有プロセス流（Ｃ３の炭化水素を含むプロセス流）（３８６）を形成すること；及び
Ｃ３-含有プロセス流（Ｃ３の炭化水素を含むプロセス流）からプロピレンを分離すること；
をさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
Ｃ５＋ 物質（Ｃ５以上の炭素原子を有する物質）を含む前記第１の生成物プロセス流（２７４）の少なくとも一部を、前記第１の吸収剤溶媒として、前記主吸収塔（２４０）に導入することをさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
実質的に二酸化炭素を含まない、炭化水素を含有するエチレンに富むプロセス流の少なくとも一部が、アセチレンを含み、
前記アセチレンの少なくとも一部を転化して、さらにエチレンに富むプロセス流（３２２）を形成すること；及び
前記さらにエチレンに富むプロセス流からエチレンを分離すること；
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記分離器液体流からプロピレンを分離することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記分離器液体流からプロピレンを分離することが、
前記分離器液体流（２３２）からＣ２− 物質（Ｃ２以下の炭素原子を有する物質）を分離して、Ｃ３＋ 炭化水素（Ｃ３以上の炭素原子を有する炭化水素）（２６６）を含むプロセス流を形成すること；
Ｃ３＋ 炭化水素（Ｃ３以上の炭素原子を有する炭化水素）を含む前記プロセス流からＣ５＋ 物質（Ｃ５以上の炭素原子を有する物質）を分離して、Ｃ５＋ 物質（Ｃ５以上の炭素原子を有する物質）を含む第１の生成物プロセス流（２７４）と、Ｃ３及びＣ４炭化水素を含む第２の生成物プロセス流（２７２）とを形成すること；
前記第２の生成物プロセス流のＣ４炭化水素の少なくとも一部からＣ３炭化水素の少なくとも一部を分離して、Ｃ３-含有プロセス流（Ｃ３の炭化水素を含むプロセス流）（３８６）を形成すること；及び
前記Ｃ３-含有プロセス流（Ｃ３の炭化水素を含むプロセス流）からプロピレンを分離すること；
を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
重質炭化水素供給原料を接触分解して軽質オレフィンを得る装置であって、
炭化水素クラッキング反応条件で、重質炭化水素供給原料（２１２）が、再生済触媒及びコークス付着触媒を含む混合触媒と接触して、軽質オレフィンを含む炭化水素生成物及び二酸化炭素を含有するクラッキングされた流れ（２１６）を生成する流動反応器領域（２１４）；
前記クラッキングされた流れを分離して、Ｃ３＋ 炭化水素（Ｃ３以上の炭素原子を有する炭化水素）を含む高圧分離器液体流（２３２）と、Ｃ３− 炭化水素（Ｃ３以下の炭素原子を有する炭化水素）及び前記二酸化炭素の少なくとも一部を含む高圧分離器蒸気流（２３４）とを形成する分離器（２２２）；
前記高圧分離器蒸気流からＣ３＋ 炭化水素（Ｃ３以上の炭素原子を有する炭化水素）を吸収して、エチレンを含むＣ２− 炭化水素（Ｃ２以下の炭素原子を有する炭化水素）及び前記二酸化炭素の少なくとも一部を含む吸収領域流出物流（２５４）を形成する吸収領域（２３６）；及び
前記吸収領域流出物流の少なくとも一部を、アミン吸収溶媒と接触させることにより前記吸収領域流出物流を処理するアミン処理域（３０２）であって、前記吸収領域流出物流の接触部分から前記二酸化炭素のかなりの部分を吸収し、実質的に二酸化炭素を含まない、炭化水素を含有するエチレンに富むプロセス流（３０４）及び二酸化炭素に富むアミン吸収溶媒を含有するプロセス流（３０９）を形成するのに有効な接触条件で前記吸収領域流出液流体を処理する、前記アミン処理域（３０２）；
を含む、前記装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、炭化水素の処理に関し、より詳細には、重質炭化水素の供給原料をクラッキングするときに又はクラッキングすることにより生成又は形成されるような、軽質オレフィン含有率の高い炭化水素含有材料の処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
軽質オレフィンは、多くの化学物質を製造するための供給材料として役立つ。もともと、軽質オレフィンは、石油源由来等の炭化水素を水蒸気分解又は接触分解する工程により製造されてきた。重質炭化水素の流れは、一般に、減圧軽油（ＶＧＯ；vacuum gas oil）、常圧蒸留残油又は比較的高い沸点の別の炭化水素源である出発材料を、微粉化した又は微粒の固体材料から構成されるような触媒と接触させることにより流動接触分解（ＦＣＣ；fluidized catalytic cracking）される。この触媒は、ガス又は蒸気をこの触媒に通し十分な速度で送ることにより、流体様の様式で輸送され、所望の流体輸送の形態を提供する。油をこの流動材料と接触させることにより、クラッキング反応が触媒される。
【０００３】
一般に、クラッキング反応により、触媒上にコークスが堆積する。反応領域を出る触媒は、一般に、「使用済み」であると言われ、すなわち、触媒上にコークスが堆積することにより部分的に失活している。コークスは、水素及び炭素から構成され、出発材料とともに工程に入り込むことがあるような硫黄及び金属等の他の材料を微量に含み得る。コークスの存在は、使用済み触媒の触媒活性の障害となる。コークスは、クラッキング反応が起こる触媒表面上の酸部位を妨害するものと思われる。もともと、使用済み触媒は、触媒から、吸着された炭化水素とガスとを除去するストリッパーに移され、次いで酸素含有ガスでの酸化によりコークスを除去するための再生器に移される。ストリッパー中の使用済み触媒に比較して低減されたコークス含有率を有する触媒の保持分（以下、再生済触媒と呼ぶ）を、反応領域に戻すために回収する。触媒表面からコークスを酸化することにより多量の熱が放出され、その熱の一部は、一般に排道ガス（排煙）と呼ばれる、コークス酸化のガス状生成物とともに再生器を出ていく。残余の熱は、再生済触媒とともに再生器から出ていく。流動触媒は、反応領域と再生領域との間を連続的に循環する。流動触媒は、触媒的な機能を提供するだけでなく、領域から領域への熱の伝達のための媒体として役立つ。ＦＣＣ処理は、Ｔａｇａｍｏｌｉｌａ他のＵＳ５，３６０，５３３（特許文献１）、ＬｏｍａｓのＵＳ５，５８４，９８５（特許文献２）、ＣａｓｔｉｌｌｏのＵＳ５，８５８，２０６（特許文献３）、及びＥｎｇのＵＳ６，８４３，９０６（特許文献４）においてより十分に記載されており、ここに、それらの特許それぞれの内容を本明細書に参照により組み込む。様々な領域の間で触媒を運搬するための装置とともに、様々な接触領域、再生領域及びストリッピング領域の具体的な詳細は、当業者には周知のものである。
【０００４】
ＦＣＣ反応器は、軽油（ガス油）又はより重質な供給材料を、幅広い範囲の製品にクラッキングするのに役立つ。ＦＣＣユニットからのクラッキングされた蒸気は、一般にメインカラムの形の分離領域に入り、ここで、ガス流、ガソリン留分、接触分解軽油（ＬＣＯ；light cycle oil）、及び接触分解重油（ＨＣＯ；heavy cycle oil）成分を含む精製油（ＣＯ；clarified oil）を提供する。このガス流は、乾燥ガス、すなわち水素並びにＣ１及びＣ２炭化水素と、液化石油ガス（ＬＰＧ）、すなわちＣ３及びＣ４炭化水素とを含むことがあり、ときに一般に湿性ガスとも呼ばれる。
【０００５】
このような炭化水素クラッキング処理の結果として、又はその間を通じて、ＣＯ２、Ｈ２Ｓ、及び他の硫黄化合物等の副生成物種が、望ましくない高相対量でＦＣＣ流出物中に生じる、又は存在することがある。従来、ＣＯ２等の化学種を炭化水素流体材料から分離するために、アミンのユニットが用いられてきた。一般的なアミンの系においては、メチルジエタノールアミン（ＭＤＥＡ）等のアミン溶媒を用いて、ＣＯ２を炭化水素流体材料から吸収する又は分離する。一般に、続いてストリッパーを用いて、吸収されたＣＯ２をアミン溶媒からストリッピングし、ストリッピングされたアミン溶媒の再利用を可能にする。
【０００６】
ポリエチレン及びポリプロピレン等の製造等の様々な石油化学の用途のための、エチレン及びプロピレン等の軽質オレフィンの必要及び需要の高まりに加えて、環境への配慮によりガソリン混合成分として一般により望ましくないブチレン類及びペンテン類等のより重質なオレフィンの生成が比較的少ないことが望まれていることを考慮すると、重質炭化水素供給原料のクラッキング反応処理を実行して、得られた生成物スレート中の軽質オレフィンの相対量を増加させることが望ましい場合がある。
【０００７】
研究努力が、軽質オレフィン、すなわちエチレン及びプロピレンを生成する又はより高い相対収率で生むＦＣＣ工程の開発につながった。こうした処理は、Ｐｉｔｔｍａｎ他のＵＳ６，５３８，１６９（特許文献５）においてより十分に記載されており、ここに、それらの内容全体を本明細書に参照により組み込む。ここに開示されているように、炭化水素供給材料流は、望ましくは、再生済触媒及びコークス付着触媒を含む混合触媒と接触させることができる。この触媒は、第１の成分と第２の成分とを含む組成物を有する。第２の成分は、中孔径以下のゼオライトを含み、このゼオライトは、触媒組成物の少なくとも１重量％を構成する。この接触は、ライザー中で起こり、供給材料流体中の炭化水素をクラッキングし、軽質オレフィンを含む炭化水素生成物を含有するクラッキングされた流れ及びコークス付着触媒が得られる。炭化水素供給材料流が、平均して２秒以下の間、ライザー中で混合触媒と接触するように、このクラッキングされた流れはライザーの末端から排出される。
【０００８】
従来のＦＣＣ処理と同様に、ＣＯ２、Ｈ２Ｓ、及び他の硫黄化合物等の副生成物種が、望ましくない高相対量で生成流出物中に生じる、又は存在することがある。しかしながら、従来のＦＣＣ処理の流出物流は、一般に、たとえあったとしても僅かのオレフィン含有率しか有さないが、このような改善された炭化水素処理により、著しく高いオレフィン含有率を有する流出物流が生成される又は生じることが望ましい。このような高いオレフィン含有率の流出物流の標準的なアミンの系での処理により、このオレフィン材料のいくらかは、一般に、アミン溶媒中に、又はアミン溶媒により、ＣＯ２とともに同時吸収される。このようなオレフィン材料の同時吸収は、こうした処理からの回収で得られる軽質オレフィンの量を減少させ望ましくない。
【０００９】
そのうえ、従来のアミン処理のための処置において、吸収されたＣＯ２を含有するアミン溶媒は、一般に、ストリッパーに通じる等のさらなる処理を受け、この吸収されたＣＯ２をアミン溶媒から分離でき、このアミン溶媒を、選択された二酸化炭素を含有する流れのアミン処理のために再循環し再利用することができることが望ましい。あいにく、このような後に続くアミン溶媒のストリッパー処理の間において、こうしたオレフィン材料の存在が重合につながることがある。こうした重合は、アミン溶媒の劣化につながり、費用のかかる現場外での再生処理を要することがある。
【００１０】
このように、オレフィン含有率の高いプロセス流から二酸化炭素を分離し除去することについての有効性を高めるための処理及び装置の必要性及び需要がある。
より詳細には、望ましくは、オレフィンの回収の増大又は改善を可能にしつつ、こうしたオレフィン含有率の高いプロセス流から二酸化炭素を有効に分離及び除去するため等の、このオレフィン含有率の高いプロセス流の改善されたアミン処理の処理装置及び処理スキームの必要性及び需要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第５，３６０，５３３号明細書
【特許文献２】米国特許第５，５８４，９８５号明細書
【特許文献３】米国特許第５，８５８，２０６号明細書
【特許文献４】米国特許第６，８４３，９０６号明細書
【特許文献５】米国特許第６，５３８，１６９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の少なくとも１つの態様の全体的な目的は、オレフィン含有率の高い二酸化炭素を含有する流れを処理するための改善された方法及びシステム（装置）を提供することである。
本発明の別の態様の全体的な目的は、重質炭化水素供給原料を接触分解し、実質的に二酸化炭素を含まない軽質オレフィンを得るための改善された方法及びシステム（装置）を提供することである。
【００１３】
本発明のより具体的な目的は、上述の問題の１つ又は複数を克服することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１の態様の概略的な目的は、エチレンに富む炭化水素と二酸化炭素とを含有する流れを処理する方法により、少なくとも部分的には達成することができる。ある好ましい実施形態によれば、こうした方法は、吸収領域中で、エチレンに富む炭化水素と二酸化炭素とを含有する流れの少なくとも一部を、アミン吸収溶媒と接触させることであって、エチレンに富む炭化水素と二酸化炭素とを含有する流れの接触部分から二酸化炭素のかなりの部分を吸収するのに有効な接触条件で接触させ、実質的に二酸化炭素を含まない炭化水素を含有するプロセス流と二酸化炭素に富むアミン吸収溶媒を含有するプロセス流とを形成することを含む。二酸化炭素に富むアミン吸収溶媒を含有するプロセス流の少なくとも一部は、第１のストリッピング領域で、二酸化炭素に富むアミン吸収溶媒を含有するプロセス流の中に残存する炭化水素の少なくとも一部をストリッピングするのに有効な第１のストリッピング条件で処理され、ストリッピングされた炭化水素を含む第１のプロセス流と、二酸化炭素及びアミン吸収溶媒を含む第２のプロセス流とを形成する。続いて、第２のプロセス流の少なくとも一部を、第２のストリッピング領域で、第２のプロセス流から二酸化炭素の少なくとも一部をストリッピングするのに有効な第２のストリッピング条件で処理し、二酸化炭素排出流及びアミン流を形成する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ある好ましい実施形態による、炭化水素プロセス流の処理のためのアミン処理域の簡略化した概略図である。
【図２】重質炭化水素供給原料を接触分解し、実質的に二酸化炭素を含まない軽質オレフィンを得るためのシステム（装置）の簡略化した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
先行技術は、一般に望まれるほど有効且つ効率的な、オレフィン含有率の高い（例えば、エチレンに富む）二酸化炭素含有流れの処理を一般に提供しない。特に、先行技術は、望ましくはオレフィンの回収の増大又は改善を可能にしつつ、オレフィン含有率の高い（例えば、エチレンに富む）二酸化炭素含有流れから二酸化炭素を有効に分離及び除去するため等の、このオレフィン含有率の高い二酸化炭素含有流れの、有効且つ効率的なアミンの系での処理を一般に提供しない。
【００１７】
エチレンに富む炭化水素と二酸化炭素とを含有する流れを処理する方法は、別の実施形態によれば、少なくとも２０パーセントのエチレンを含む、エチレンに富む炭化水素と二酸化炭素とを含有する流体を吸収領域に導入することを含む。この流れの少なくとも一部を、この流体の接触部分から二酸化炭素のかなりの部分を吸収するのに有効な接触条件でアミン吸収溶媒と接触させる。接触された流れの少なくとも一部は洗浄されて、そこからアミン吸収溶媒を除去し、実質的に二酸化炭素を含まない炭化水素含有プロセス流と、二酸化炭素に富むアミン吸収溶媒を含有するプロセス流とを形成する。二酸化炭素に富むアミン吸収溶媒を含有するプロセス流の少なくとも一部は、第１のストリッピング領域で、二酸化炭素に富むアミン吸収溶媒を含有するプロセス流の中に残存する炭化水素の少なくとも一部をストリッピングするのに有効な第１のストリッピング条件で処理され、ストリッピングされた炭化水素を含む第１のプロセス流と、二酸化炭素及びアミン吸収溶媒を含む第２のプロセス流とを形成する。第２のプロセス流の少なくとも一部は、第２のストリッピング領域で、第２のプロセス流から二酸化炭素の少なくとも一部をストリッピングするのに有効な第２のストリッピング条件で処理される。処理された第２のプロセス流の少なくとも一部は洗浄されて、そこからアミン吸収溶媒を除去し、二酸化炭素排出流及びアミン流を形成する。次いで、アミン流の少なくとも一部を、エチレンに富む炭化水素と二酸化炭素とを含有する流れの少なくとも一部と接触させるために、望ましくは、吸収領域に再循環することができる。
【００１８】
エチレンに富む炭化水素と二酸化炭素とを含有する流れを処理するシステム（装置）も提供される。ある好ましい実施形態よれば、こうしたシステム（装置）は、エチレンに富む炭化水素と二酸化炭素とを含有する流れの少なくとも一部が、エチレンに富む炭化水素と二酸化炭素とを含有する流れの接触部分から、二酸化炭素のかなりの部分を吸収するのに有効な接触条件で、アミン吸収溶媒と接触して、実質的に二酸化炭素を含まない炭化水素を含有するプロセス流と、二酸化炭素に富むアミン吸収溶媒を含有するプロセス流とを形成する吸収領域を含む。二酸化炭素に富むアミン吸収溶媒を含有するプロセス流の中に残存する炭化水素の少なくとも一部をそこからストリッピングして、ストリッピングされた炭化水素を含む第１のプロセス流と、二酸化炭素及びアミン吸収溶媒を含有する第２のプロセス流とを形成する第１のストリッピング領域を提供する。このシステム（装置）は、二酸化炭素の少なくとも一部を、第２のプロセス流の少なくとも一部からストリッピングして、二酸化炭素排出流及びアミン流を形成する第２のストリッピング領域をさらに含む。
【００１９】
本発明の別の態様によれば、重質炭化水素供給原料を接触分解し、実質的に二酸化炭素を含まない軽質オレフィンを得る方法が提供される。ある実施形態によれば、こうした方法は、流動反応器領域中で、重質炭化水素供給原料を炭化水素クラッキング触媒と接触させて、軽質オレフィンを含む一連の炭化水素生成物及びある量の二酸化炭素を含む炭化水素流出物を生成することを含む。次いで、この炭化水素流出物は、炭化水素分離システム（装置）中で分離されて、分離器液体流及び分離器蒸気（気体）流が形成される。分離器液体流は、実質的に二酸化炭素を含まないＣ３＋ 炭化水素を含む。分離器蒸気（気体）流は、Ｃ３− 炭化水素と、前記ある量の二酸化炭素の少なくとも一部とを含む。分離器蒸気（気体）流は、吸収領域中で処理されて、Ｃ２− 炭化水素と、前記ある量の二酸化炭素の少なくとも一部とを含む吸収領域流出物流を形成する。次いで、吸収領域流出物流は、アミン処理域中で、アミン吸収溶媒により、吸収領域流出物流の接触部分から二酸化炭素のかなりの部分を吸収し、実質的に二酸化炭素を含まない、炭化水素を含有するエチレンに富むプロセス流を形成するのに有効な処理条件で処理される。
【００２０】
先行技術は、重質炭化水素供給原料の接触分解を経て、実質的に二酸化炭素を含まない軽質オレフィンを得るための処理のスキーム及び装置を一般に提供していない。より詳細には、先行技術は、炭化水素流出物生成物の吸収分離を有利に利用して、特に望まれる範囲の炭化水素を含有するプロセス流を製造又は形成する、そのような処理のスキーム及び装置を一般に提供しない。
【００２１】
重質炭化水素供給材料を接触分解し、実質的に二酸化炭素を含まない軽質オレフィンを得る方法は、別の実施形態によれば、流動反応器領域中で、重質炭化水素供給原料を、炭化水素クラッキング反応条件で、再生済触媒及びコークス付着触媒を含む混合触媒と接触させて、軽質オレフィンを含む炭化水素生成物及びある量の二酸化炭素を含有するクラッキングされた流れを生成することを含み、この触媒は、大孔径のモレキュラーシーブを含む第１の成分と、中孔径以下のゼオライトを含む第２の成分とを含む触媒組成物を有し、この中孔径以下のゼオライトは、この触媒組成物の少なくとも１．０重量％を構成する。次いで、この炭化水素生成物は、炭化水素分離域中で分離され、高圧分離器液体流及び高圧分離器蒸気（気体）流が形成される。高圧分離器液体流は、実質的に二酸化炭素を含まないＣ３＋ 炭化水素を含む。高圧分離器蒸気（気体）流は、Ｃ３− 炭化水素と、前記ある量の二酸化炭素の少なくとも一部とを含む。高圧分離器蒸気（気体）流は、吸収領域に導入されて、Ｃ２− 炭化水素と、前記ある量の二酸化炭素の少なくとも一部とを含む吸収領域流出物流が形成される。次いで、吸収領域流出物流は、アミン処理域中で、アミン吸収溶媒により、吸収領域流出物流の接触部分から二酸化炭素のかなりの部分を吸収するのに有効な処理条件で処理されて、実質的に二酸化炭素を含まない、炭化水素を含有するエチレンに富むプロセス流が形成される。
【００２２】
重質炭化水素供給原料を接触分解して軽質オレフィンを得るシステム（装置）も提供される。ある好ましい実施形態によれば、こうしたシステム（装置）は、重質炭化水素供給原料が、炭化水素クラッキング反応条件で、再生済触媒及びコークス付着触媒を含む混合触媒と接触して、軽質オレフィンを含む炭化水素生成物及びある量の二酸化炭素を含有するクラッキングされた流れを生成する流動反応器領域を含む。分離器は、クラッキングされた流れを分離して、Ｃ３＋ 炭化水素を含む高圧分離器液体流と、Ｃ３− 炭化水素及び前記ある量の二酸化炭素の少なくとも一部を含む高圧分離器蒸気（気体）流とを形成するために提供される。吸収領域は、高圧分離器蒸気（気体）流からＣ３＋ 炭化水素を吸収して、エチレンを含むＣ２− 炭化水素と、前記ある量の二酸化炭素の少なくとも一部とを含む吸収領域流出物流を形成するために提供される。このシステム（装置）は、吸収領域流出物流の接触部分から二酸化炭素のかなりの部分を吸収するのに有効な接触条件で、吸収領域流出物流の少なくとも一部をアミン吸収溶媒と接触させることにより吸収領域流出物流を処理して、実質的に二酸化炭素を含まない、炭化水素を含有するエチレンに富むなプロセス流と、二酸化炭素に富むアミン吸収溶媒を含有するプロセス流とを形成するアミン処理域をさらに含む。
【００２３】
本明細書において用いられる「軽質オレフィン」への言及は、一般に、単独又は組み合わせたＣ２及びＣ３オレフィン、すなわちエチレン及びプロピレンを指すものと理解されたい。
【００２４】
プロセス流を「エチレンに富む」と呼ぶときは、一般に、少なくとも２０パーセントのエチレンを含有し、或いは少なくとも特定の好ましい実施形態によれば少なくとも２５パーセントのエチレン、少なくとも３０パーセントのエチレン、少なくとも３５パーセントのエチレン、少なくとも４０パーセントのエチレン、又は４０から６０パーセントのエチレンを含有するプロセス流を一般に指すものと理解されたい。
【００２５】
軽質オレフィン材料、又は適切なプロセス流を「実質的に二酸化炭素を含まない」と呼ぶときは、望ましくは一般に、１００ｐｐｍ未満の二酸化炭素を含有し、好ましくは１０ｐｐｍ未満の二酸化炭素を含有し、より好ましくは、望ましくは１ｐｐｍ未満の二酸化炭素を含有する、軽質オレフィン材料、又はプロセス流を一般に指すものと理解されたい。
【００２６】
「Ｃｘ炭化水素」との言及は、下付き文字「ｘ」により表される炭素原子数を有する炭化水素分子を指すものと理解されたい。同様に、「Ｃｘ-含有流体」の用語は、Ｃｘの炭化水素を含有する流体を指す。「Ｃｘ＋ 炭化水素」の用語は、下付き文字「ｘ」により表される炭素原子数以上を有する炭化水素分子を指す。例えば、「Ｃ４＋ 炭化水素」には、Ｃ４、Ｃ５及びより多い炭素数の炭化水素が含まれる。「Ｃｘ− 炭化水素」の用語は、下付き文字「ｘ」により表される炭素原子数以下を有する炭化水素分子を指す。例えば、「Ｃ４− 炭化水素」には、Ｃ４、Ｃ３及びより少ない炭素数の炭化水素が含まれる。
【００２７】
他の目的及び利点は、添付の特許請求の範囲及び図面とともに以下の詳細な説明から、当業者には明らかであろう。
【００２８】
図示したシステム（装置）又はプロセスの流れ図は、いくつかの熱交換器、プロセス制御システム、ポンプ及び分留システム等を含む、プロセス設備の様々な通常の又は通例の部品を削除することにより簡略化されていることを、当業者、及び本明細書においてここに提供される教示により導かれた者は、認識し理解するであろう。
【００２９】
図中に示されたプロセスの流れは、本発明の基本的な総体的コンセプトから離れることなく多くの態様に変更され得るとも理解することができる。
【実施例】
【００３０】
エチレンに富み、二酸化炭素を含有する流れを処理して、そこから有効且つ効率的に二酸化炭素を除去することができる。
【００３１】
さらに、重質炭化水素供給原料を、炭化水素クラッキング処理を経て有効且つ効率的に処理して、実質的に二酸化炭素を含まない軽質オレフィンを得ることができる。
【００３２】
図１は、ある好ましい実施形態に係る、炭化水素プロセス流から二酸化炭素を除去するための、この炭化水素プロセス流の処理のための、参照番号１０として全体的に示されるアミン処理域を概略的に図解する。以下に、より詳細に記載するように、アミン処理域１０には、主要な構成部分又は要素である、吸収領域１２、第１のストリッピング領域１４、及び第２のストリッピング領域１６が含まれる。
【００３３】
より詳細には、以下により詳細に記載するように、重質炭化水素供給原料の炭化水素クラッキング処理に由来するような、適切な、エチレンに富む炭化水素と二酸化炭素とを含有する流れを、ライン２０を経て吸収領域１２へ適切に導入する。
【００３４】
上述のように、本明細書において用いられるように、エチレンに富む炭化水素と二酸化炭素とを含有する流れは、およそ０．５から２．５ｍｏｌ％の範囲で二酸化炭素を一般に含有し、一般に少なくとも２０パーセントのエチレンも含有し、或いは少なくとも特定の好ましい実施形態においては少なくとも２５パーセントのエチレン、少なくとも３０パーセントのエチレン、少なくとも３５パーセントのエチレン、少なくとも４０パーセントのエチレン、又は４０から６０パーセントのエチレンも含有する、二酸化炭素含有炭化水素流を一般に指す。概して、このような処理されるべき材料の流れは、一般に、３８℃から４９℃（１００°Ｆから１２０°Ｆ）の温度であり、２７５０から３４５０ｋＰａｇ（４００から５００ｐｓｉｇ）の範囲の圧力であろう。
【００３５】
所望のＣＯ２吸収に影響を及ぼす吸収溶媒を、ライン２２を経て吸収領域１２へ導入する。本発明の実施において使用する適切な吸収溶媒には、ＣＯ２及びＨ２Ｓの除去を達成する、当技術分野において既知であるような様々な材料が挙げられる。当業者、及び本明細書において提供される教示により導かれた者は、例えば、当技術分野において既知であるような、ＣＯ２及びＨ２Ｓの除去を達成する様々なアミン吸収溶媒の水溶液を、本発明の実施において使用でき、したがって、本発明のより幅広い実施が、特別又は特定の吸収溶媒による実施により又はそれに限定されるとは限らないことを理解するであろう。本発明の実施において使用される適切な吸収溶媒には、例えば、メチルジエタノールアミン（ＭＤＥＡ）等の第３級アミン、ジエタノールアミン（ＤＥＡ）及びジイソプロパノールアミン（ＤＩＰＡ）等の第２級アミン、並びにモノエタノールアミン（ＭＥＡ）等の第１級アミンが挙げられる。
【００３６】
当業者、及び本明細書において提供される教示により導かれた者により理解されるように、本発明の実施において使用する適切な吸収領域は、望ましくは、カラムの形であることができ、所望の吸収作用を促進する又は達成するのを助けるために望ましいような、トレー、パッキング、又は他のカラム内容物を含むような活性吸収体の区域又は部分２４を含有する又は含む。適切なこのようなアミンの系の吸収体は、ある好ましい実施形態において、望ましくは、１７２０から３４５０ｋＰａｇ（２５０から５００ｐｓｉｇ）の範囲、より好ましくは３１００から３４５０ｋＰａｇ（４５０から５００ｐｓｉｇ）の範囲の圧力で、４０℃から８０℃の範囲の残留物温度で機能する。
【００３７】
図示したように、吸収領域内で吸収溶媒と処理されるべき材料とが、少なくとも概して向流の流れ配置となるように、処理されるべき材料の流れ、すなわちエチレンに富む炭化水素と二酸化炭素とを含有する流れを含有するライン２０の吸収領域１２への導入点は、活性吸収体域２４の下に位置させるのが望ましく、吸収溶媒の流れを含有するライン２２の吸収領域１２への導入点は、活性吸収体域２４の上に位置させるのが望ましい。さらに、処理されるべき材料及び吸収溶媒の流れの導入点をこのように配置することにより、それぞれ、任意のカラム内容物の効果と、活性吸収体域２４の内部の流体材料の有効接触時間及び有効滞留時間とを最大化することが望ましい。
【００３８】
処理されたガスの流れは、塔頂ライン２６を経て吸収領域１２から回収される。吸収領域１２を出る前に、このガスは、水等の洗浄材料がライン３２を通って導入される洗浄領域３０に通されて、処理されたガスに接触し、望ましくはそれと共に残存している可能性がある混入している吸収溶媒を除去する。当技術分野において既知のように、このような除去された吸収体材料を含有する使用済みの洗浄材料は、ライン３４を経て吸収領域から回収され、吸収溶媒回収処理（図示せず）に送られるのが望ましい。
【００３９】
塔頂ライン２６又はその１ヶ所若しくは複数の選択された部分の中の処理されたガスは、希望に応じて、苛性処理工程を経る等の追加的な処理（図示せず）を受け、ＣＯ２及びＨ２Ｓを、所望の軽質オレフィン製品の仕様に必要な水準まで適切に除去したことを確実にし得ると理解されたい。
【００４０】
二酸化炭素に富む吸収溶媒を含有するプロセス流は、ライン３６を経て、吸収領域１２から回収される。二酸化炭素に富む吸収溶媒を含有するプロセス流、又はその少なくとも一部は、バルブ４０及びライン４２を経て、第１のストリッピング領域１４に通される。
【００４１】
当業者、及び本明細書において提供される教示により導かれた者が理解するように、本発明の実施において使用する適切な第１のストリッピング領域は、望ましくは、カラムの形であることができ、所望のストリッピング作用を促進する又は達成するのを助けるために望ましいような、選択された数のトレー又は他のストリッピングカラム内容物を含むような活性ストリッピングの区域又は部分４４を含有する又は含む。図示するように、第１のストリッピング領域１４の中でストリッピング流動体と処理されるべき材料とが少なくとも概して向流の流れ配置となるように、二酸化炭素に富む吸収溶媒の流れを含有するライン４２の第１のストリッピング領域１４への導入点を、活性ストリッピング域４４の上に位置させるのが望ましく、選択されたストリッピング流動体の流れを含有するライン４６の第１のストリッピング領域１４への導入点を、活性ストリッピング域４４の下に位置させるのが望ましい。さらに、処理されるべき材料、及びストリッピング流動体の流れの導入点をこのように配置することにより、それぞれ、任意のカラム内容物の効果と、第１のストリッピング領域の活性ストリッピング域４４の内部の流体材料の有効接触時間及び有効滞留時間とを最大化することが望ましい。
【００４２】
従来のＦＣＣ流出物流の処理において使用されるような従来のアミンの処理システムは、単にフラッシュカラムを用いるのみであるが、このように、上述の第１のストリッピング領域１４等のストリッピング領域の組入れ及び使用によって、所望の分離により非オレフィン炭化水素よりも強く物理吸着され得るような、エチレン及びプロピレンを含む炭化水素が与えられることを確実にすることを助ける。
【００４３】
ある好ましい実施形態によれば、第１のストリッピング領域１４は、一般に１５未満の典型的な段、及び一般的に８から１２以下の典型的な段を有するようなストリッパーカラムを含むのが望ましい。
【００４４】
第１のストリッピング領域１４は、望ましくは、第１のストリッピング条件を含み、二酸化炭素に富む吸収溶媒を含有するプロセス流中に残存する炭化水素の少なくとも一部をそこからストリッピングし、ストリッピングされた炭化水素を含有する第１のプロセス流と、二酸化炭素及び吸収溶媒を含有する第２のプロセス流とを形成するのに有効な様式で操作される。適切なこうしたストリッピング条件には、３４から１７３ｋＰａｇ（５から２５ｐｓｉｇ）の範囲、又はある好ましい実施形態においては３４から６９ｋＰａｇ（５から１０ｐｓｉｇ）の範囲等の操作圧力が一般に含まれる。そのうえ、このストリッパーへの供給速度は、ストリッパー残留物中のエチレンとプロピレンとを合わせた量が１００ｐｐｍ未満であるように設定するのが望ましく、好ましい実施形態によれば、このストリッパーへの供給速度は、ストリッパー残留物中のエチレンとプロピレンとを合わせた量が５ｐｐｍ未満であるように設定するのが望ましい。
【００４５】
ストリッピングされたエチレン及びストリッピングされたプロピレンを含むストリッピングされた炭化水素を含有する流れは、塔頂ライン５０を経て、第１のストリッピング領域１４から回収される。当業者により理解されるように、こうした塔頂ラインで回収される流体は、エチレン及びプロピレンを含むストリッピングされた炭化水素の他に、いくらかの少量の、例えば一般に１重量％未満の二酸化炭素をも含有し得る。
【００４６】
ライン５０並びにその中に含有されるストリッピングされた炭化水素及びＣＯ２の流れを、当技術分野において既知のようなさらなる処理に送ることができる。例えば、ある好ましい実施形態によれば、このような流れ又はその少なくとも選択された部分を、望ましくは、メインカラム受器からの所望のオレフィン回収が可能となるようにメインカラム受器に戻すことができる。当業者、及び本明細書において提供される教示により導かれた者は、こうした戻し及び処理はいくらかのＣＯ２の再循環につながり得るが、実際はこうした再循環の量はこのような処理を非経済的にするほどに一般に著しいものではないことを理解するであろう。
【００４７】
吸収溶媒及び残留二酸化炭素を主に含有するプロセス流は、ライン５２を経て第１のストリッピング領域１４から回収される。ライン５２中のプロセス流は、ポンプ５４、ライン５６、ＣＯ２に乏しい／富む流れの熱交換器６０及びライン６２を通り、第２のストリッピング領域１６へ進む。
【００４８】
当業者、及び本明細書において提供される教示により導かれた者が理解するように、本発明の実施において使用する適切な第２のストリッピング領域は、望ましくは、カラムの形であることができ、所望のストリッピング作用を促進する又は達成するのを助けるのに望ましいような、選択された数のトレー又は他のストリッピングカラム内容物を含むような活性ストリッピングの区域又は部分６４を含有する又は含む。図示するように、第２のストリッピング領域１６の中のストリッピング流動体と処理されるべき材料とが少なくとも概して向流の流れ配置となるように、吸収溶媒及び残留二酸化炭素を含有するライン６２の第２のストリッピング領域１６への導入点を、活性ストリッピング域６４の上に位置させるのが望ましく、選択されたストリッピング流動体の流れを含有するライン６６の第２のストリッピング領域１６への導入点を、活性ストリッピング域６４の下に位置させるのが望ましい。さらに、処理されるべき材料及びストリッピング流動体の流れの導入点をこのように配置することにより、それぞれ、任意のカラム内容物の効果と、第２のストリッピング領域の活性域６４の内部の流体材料の有効接触時間及び有効滞留時間とを最大化することが望ましい。
【００４９】
第２のストリッピング領域１６は、望ましくは、第２のストリッピング条件を含む、第２のプロセス流から二酸化炭素の少なくとも一部をストリッピングするのに有効な様式で操作され、ライン７０として示される二酸化炭素塔頂流れと、ライン７２として示される、実質的に二酸化炭素を含まない吸収溶媒残留物流れとを形成する。
【００５０】
一般に、残留物流れの温度を最も適切に制限するために、できるだけ低い圧力で操作するのが好ましい。実際は、適切なこうしたストリッピング条件には、一般に１０３から１３８ｋＰａｇ（１５から２０ｐｉｓｇ）の範囲等の操作圧力が含まれる。
【００５１】
第２のストリッピング領域１６を出る前に、二酸化炭素塔頂流材料は、水等の洗浄材料が、ライン７６を通って導入される洗浄領域７４に通されて、ストリッピングされた材料に接触し、それと共に残存している可能性がある混入している吸収溶媒を望ましくは除去する。このような除去された吸収溶媒を含有する使用済みの洗浄材料は、ライン７８を経て第２のストリッピング領域１６から回収され、さらにストリッピング蒸気（気体）を提供するために、望ましくは当技術分野において既知の様式で処理することができる。
【００５２】
必要に応じて、図示するように、ＣＯ２塔頂流７０の第１の部分を、第１のストリッピング領域１４に、その中でストリッピング流動体として用いるためにライン４６を経る等して戻すことができる。ＣＯ２塔頂流７０の第２又は残余の部分は、ライン８０中として示される排出流を形成し得る。
【００５３】
ライン７２からの吸収溶媒残留物流れの第１の部分は、ライン８２を通りリボイラー８４に進み、ライン６６を通って第２のストリッピング領域１６に戻され得る。ライン７２からの吸収溶媒残留物流れの第２の部分は、ライン９０を通りＣＯ２に乏しい／富む流れの熱交換器６０に進み、次いでライン９２及び９４を通り再循環ポンプ９６に進み、次いでライン１００及び２２を通って進んで、吸収領域１２に適切に導入され得る。ライン１００中の吸収溶媒材料の一部を、ライン１０２を経てフィルター装置１０４で処理し、次いでライン１０６を通って戻し、再循環ポンプ９６に導入される、ライン９４中の材料の流れの一部を形成することができる。
【００５４】
当業者、及び本明細書において提供される教示により導かれた者が理解するように、従来のアミン系処理のための処置には、一般に、圧力の操作を含むトレードオフ（tradeoff）が含まれることがある。低圧の操作では、一般に、炭化水素の同時吸収が低減又は最少化されるが、溶媒の再循環に必要とされる速度が比較的速い。その一方、高圧の操作では、溶媒の流速を低下させることが望ましいが、（本件のエチレンに富む流れ、特にエチレン及びプロピレンの処理の場合に）より多くの炭化水素が同時吸収され得る。しかしながら、アミン処理による軽質オレフィンの総体的な損失が最少化又は回避されるように、このような同時吸収されたエチレン及びプロピレンは、望ましくは、第１のストリッピング領域１４を経て、上述のような本件のアミン処理域により回収される。したがって、本件のアミン処理域は、望ましくは、溶媒の再循環が低減又は最小化されるように、比較的高い圧力で操作され得る。このように、好ましい実施形態によれば、吸収領域１２、及びそのアミンの吸収体は、溶媒の再循環を最小化するために、プロセススキームにおける圧力配置を、最も高くは無いが高く設定するのが有利である。
【００５５】
第１のストリッピング領域は、比較的低い圧力で操作されるときに、一般に最も効率的に働き、最少量のＣＯ２再循環を必要とするであろう。上述の実施形態において、第１のストリッパーの塔頂ライン５０の中の炭化水素の流れが、３４ｋＰａｇ（５ｐｓｉｇ）で操作されるようなメインカラム受器に戻されるとき等には、第１のストリッピング領域１４の中の圧力は、一般に、ラインの圧力低下を考慮しつつこうしたオフガス流をメインカラム受器に戻すことを可能にするほど高いものであることを必要とし、例えばメインカラム受器の操作圧力より僅かに高い。
【００５６】
第２のストリッピング領域は、一般に、ライン及びユニットの圧力低下を考慮しつつ、望ましくは、ＣＯ２を第１のストリッピング領域のストリッパーの下部に循環することを可能にするほどの高さの圧力で操作されるであろう。これにより、ＣＯ２を第１のストリッピング領域に戻すための再循環ブロワーを用いる必要がなくなる。したがって、好ましい実施形態において、第２のストリッピング領域は、好ましくは、第１のストリッピング領域の操作圧力よりも高い圧力で機能する。
【００５７】
このように、望ましくはオレフィンの回収の増大又は改善を可能にしつつ、オレフィン含有率の高い（例えば、エチレンに富む）二酸化炭素含有流からの二酸化炭素の有効な分離及び除去のため等の、有効且つ効率的なアミンの系の処理が提供される。
【００５８】
上述の様式における、エチレンに富む炭化水素と二酸化炭素とを含有する流れの処理は、重質炭化水素供給原料の接触分解を経た軽質オレフィンの製造における特定の用途を見出すことができる。
【００５９】
図２を参照して、本発明のある実施形態に係る、重質炭化水素供給原料を接触分解し実質的に二酸化炭素を含まない軽質オレフィンを得るための、参照番号２１０として全体的に示されるシステム（装置）の簡略化した概略図を図解する。
【００６０】
システム２１０において、適切な重質炭化水素供給原料の流れを、ライン２１２を経て流動反応器領域２１４へ導入して、重質炭化水素供給原料を炭化水素クラッキング触媒領域と接触させ、軽質オレフィンを含む一連の炭化水素生成物及びある量の二酸化炭素を含む炭化水素流出物を生成する。
【００６１】
上記のＰｉｔｔｍａｎ他のＵＳ６，５３８，１６９（特許文献５）に記載のように、このような実施形態の実施において用いられる適切な流動接触分解反応器領域には、分離器容器、再生器、混合容器、及び転化が行われる空気輸送領域を提供する垂直ライザーが含まれる。具体的に記載する様に、この装置は、触媒を循環させ供給材料を接触させる。
【００６２】
より具体的には、そこで記載のように、この触媒は、同一のマトリックス（母材または基材）上にあることがある、又はないことがある２成分を一般に含有する。この２成分は、システム全体の至る所を循環する。第１の成分には、活性非晶質粘土系触媒及び／又は高活性結晶質モレキュラーシーブ等の、流動接触分解の技術分野において用いられる任意の周知の触媒を挙げることができる。モレキュラーシーブ触媒は、所望の生成物へのその非常に向上した選択性のために、非晶質触媒より好ましい。ゼオライトは、ＦＣＣ工程において最も一般的に用いられるモレキュラーシーブである。好ましくは、第１の触媒成分は、Ｙ型ゼオライトのような大孔径ゼオライト、活性アルミナ材料、シリカ又はアルミナのいずれかを含むバインダー材料、及びカオリン等の不活性充填剤等を含む。
【００６３】
第１の触媒成分に適したゼオライト系モレキュラーシーブは、大きな平均孔径を有するべきである。一般に、大きな孔径をもつモレキュラーシーブは、１０員より大きい、一般に１２員の環を超える環により形成される、０．７ｎｍを超える有効直径の開口をもつ細孔を有する。大きな細孔の孔径インデックス（Pore Size Indices）は３１を超える。適切な大細孔ゼオライト成分には、Ｘ型及びＹ型のゼオライト等の合成ゼオライト、モルデナイト及びフォージャサイト等が挙げられる。低い希土類含有率のＹゼオライトは、第１の触媒成分に好ましいことが見出されている。低い希土類含有率とは、触媒のゼオライト部分について希土類酸化物が１．０重量％以下であることを意味する。Ｗ．Ｒ．Ｇｒａｃｅ＆Ｃｏ．製のＯｃｔａｃａｔ（商標）触媒は、適切な低希土類Ｙ−ゼオライト触媒である。
【００６４】
第２の触媒成分には、ＺＳＭ−５、ＺＳＭ−１１、ＺＳＭ−１２、ＺＳＭ−２３、ＺＳＭ−３５、ＺＳＭ−３８、ＺＳＭ−４８及び他の同様な材料により例示される中孔径又は小孔径のゼオライト触媒を含有する触媒が含まれる。ＵＳ３，７０２，８８６にはＺＳＭ−５が記載されている。他の適切な中孔径又は小孔径のゼオライトには、フェリエライト、エリオナイト、及びＰｅｔｒｏｌｅｏｓ  ｄｅ  Ｖｅｎｅｚｕｅｌａ，Ｓ．Ａ．により開発されたＳＴ−５が挙げられる。第２の触媒成分は、好ましくは、シリカ又はアルミナ等のバインダー材料、及びカオリン等の不活性充填剤材料を含むマトリックス上に、中孔径又は小孔径ゼオライトを分散させたものである。第２の成分は、ベータゼオライト等のいくつかの他の活性材料をも含み得る。これらの触媒組成物は、１０から２５重量％以上の結晶性ゼオライト含有率、及び７５から９０重量％のマトリックス材料含有率を有する。２５重量％の結晶性ゼオライト材料を含有する触媒が好ましい。満足な耐磨耗性を有するならば、より高い結晶性ゼオライト含有率をもつ触媒を用いることができる。中孔径及び小孔径のゼオライトは、０．７ｎｍ以下の、細孔の有効開口直径と、１０員環以下の環と、３１未満の孔径インデックスとを有することを特徴とする。
【００６５】
この触媒組成物は全体に、１から１０重量％の中孔径から小孔径のゼオライトを含有すべきであり、１．７５重量％以上を含有することが好ましい。第２の触媒成分が、２５重量％の結晶性ゼオライトを含有するとき、この組成物は、４から４０重量％の第２の触媒成分を含有し、好ましくは７重量％以上の含有率である。この触媒組成物がライザーを多重に通過し、それにより総体的な活性が維持されるため、ＺＳＭ−５及びＳＴ−５の型のゼオライトは、それらの高いコークス抵抗性により活性クラッキング部位が維持される傾向があるので特に好ましい。第１の触媒成分は、この触媒組成物の残りを含むであろう。触媒組成物中の第１及び第２の成分の相対比は、ＦＣＣユニットの至る所において実質的に変化しないであろう。
【００６６】
触媒組成物の第２の成分中の中孔径又は小孔径のゼオライトが高濃度であれば、より軽質なナフサの範囲の分子をさらにクラッキングすることにより、軽質オレフィンへの選択性が向上する。しかし同時に、結果的により低い濃度の第１の触媒成分は、より重質な供給材料分子の転化を合理的に高い水準に維持するのに十分な活性をなお示す。
【００６７】
ここでの処理に適した比較的より重質な供給材料には、従来のＦＣＣ供給原料、又はより高沸点のあるいは残余の供給材料が挙げられる。一般的な従来の供給原料は、一般に常圧残油の減圧分別蒸留により製造される炭化水素材料であって、３１５℃から６２２℃（６００°Ｆから１１５０°Ｆ）の広い沸点の範囲を有し、より一般的には３４３℃から５５１℃（６５０°Ｆから１０２５°Ｆ）のより狭い沸点の範囲を有する減圧軽油である。重質又は残余の供給材料、すなわち４９９℃（９３０°Ｆ）を超える沸点の炭化水素留分も適切である。本発明の流動接触分解処理は、一般に、１７７℃（３５０°Ｆ）を超える沸点のナフサの範囲の炭化水素よりも重質である供給原料に最も適している。
【００６８】
流出物又はその少なくとも選択された部分は、流動反応器領域２１４からライン２１６を通り、メインカラム域２２２及び段階的圧縮域２２４を含むような炭化水素分離システム（装置）２２０に進む。メインカラム域２２２は、望ましくは、関連したメインカラム塔頂高圧受器をもつメインカラム分離器を含むことができ、ここでこの流動反応器領域流出物が、ライン２２６を通されるようなメインカラム蒸気（気体）流、及びライン２３０を通されるようなメインカラム液体流を含む所望の留分に分離され得る。
【００６９】
図解及び検討を容易にするために、重質ガソリン流、接触分解軽油（ＬＣＯ）流、接触分解重油（ＨＣＯ）流及び精製油（ＣＯ）流を含むような他の分留ラインは、例えば、ここでは図示せず、以下、特に説明しないことがある。
【００７０】
メインカラム蒸気（気体）流ライン２２６は、２段階の圧縮を構成するような段階的圧縮域２２４に導入される。段階的圧縮域２２４は、ライン２３２中の高圧分離器液体流、及びライン２３４中の高圧分離器蒸気（気体）流の形成をもたらす。このような高圧液体及び高圧蒸気（気体）の圧力は変化できるが、実際は、こうした流体は一般に１３７５から２１００ｋＰａｇ（２００から３００ｐｓｉｇ）の範囲の圧力である。圧縮域２２４は、主としてより重質な炭化水素材料から構成され、ライン２３５を経てメインカラム域２２２に戻され得るようなスピルバック材料（spill back materials）の流れの形成をももたらし得る。
【００７１】
高圧分離器液体流は、Ｃ３＋ 炭化水素を含み、実質的に二酸化炭素を含まない。高圧分離器蒸気（気体）流は、Ｃ３− 炭化水素を含み、ある量の二酸化炭素を含む。
【００７２】
分離器蒸気（気体）流ライン２３４は、ライン２３７を経て、参照番号２３６により全体的に示される吸収領域に導入される。吸収領域２３６は主吸収塔２４０を含み、ここで分離器蒸気（気体）流が、ライン２４２により提供される脱ブタンされた（debutanized）ガソリン材料、及びライン２３０により提供されるメインカラム液体流と接触し、主吸収塔２４０へのガスから、Ｃ３＋ を吸収し、Ｃ２及びより低沸点の留分を分離する。一般に、吸収領域２３６は、間を占める少なくとも１つ、好ましくは２つ以上の中間冷却器をもつ複数の段を適切に含む主吸収塔を含み、所望の吸収を達成することを助ける。実際に、このような主吸収塔は、それぞれの中間冷却器対の間の、５つの吸収体の段を一般に含む。このように、ある好ましい実施形態に係る所望の吸収を達成する主吸収塔は、望ましくは、間隔を適切に空けた少なくとも２つの中間冷却器を有する少なくとも１５段の典型的な段を含む。別の好ましい実施形態においては、所望の吸収を達成する適切な好ましい主吸収塔は、望ましくは、間隔を適切に空けた少なくとも３つの中間冷却器を有する少なくとも２０段の典型的な段を含む。さらに別の好ましい実施形態において、所望の吸収を達成する適切な好ましい主吸収塔は、望ましくは、間隔を適切に空けた４つ以上の中間冷却器を有する少なくとも２０から２５段の典型的な段を含む。本発明のより幅広い実施が必ずしも制限されるわけではないが、少なくとも特定の好ましい実施形態において、所望の吸収を達成することを助ける、こうした主吸収塔の１つ又は複数の中間冷却器の中の冷媒としてプロピレンを用いると有利であることが見出されている。
【００７３】
脱ブタンされたガソリンの中に又はそれにより吸収されたＣ３＋ 炭化水素と、メインカラムの液体とを、本明細書において後記するような、本発明に係るさらなる処理のために、ライン２４３を経て通すことができる。
【００７４】
主吸収塔２４０からのオフガス（排気）は、ライン２４４を経て、第２のあるいはスポンジ吸収塔２４６に通される。第２の吸収塔２４６は、ライン２５０からの接触分解軽油とオフガスを接触させる。接触分解軽油は、残存するＣ４以上の炭化水素のほとんどを吸収し、ライン２５２を経て主精留塔に戻る。Ｃ２− 炭化水素の流れは、本明細書において後記するようなさらなる処理のために、ライン２５４で第２のあるいはスポンジ吸収塔２４６からのオフガスとして回収される。
【００７５】
ライン２３２の中の分離器液体流、及びライン２４３からの内容物は、ライン２６０を通り、ストリッパー２６２に進み、ここでライン２６４へＣ２以下の軽質なガスのほとんどを除去する。実際は、こうしたストリッパーは、望ましくは、０．００１未満の、ストリッパー残留物中のＣ２／Ｃ３モル比、好ましくは０．０００２から０．０００４未満の、ストリッパー残留物中のＣ２／Ｃ３モル比で、１６５０から１８００ｋＰａｇ（２４０から２６０ｐｓｉｇ）の範囲の圧力で操作され得る。
【００７６】
図示するように、ライン２６４中のＣ２以下の軽質なガスは、望ましくは、ライン２３４からの高圧分離器蒸気（気体）と合わせられて、主吸収塔２４０に供給されるライン２３７を形成し得る。ストリッパー２６２は、液体のＣ３＋ 流れを、ライン２６６を経て脱ブタン塔２７０に供給する。適切なこうした脱ブタン塔は、ある好ましい実施形態においては、望ましくは、９６５から１１０５ｋＰａｇ（１４０から１６０ｐｓｉｇ）の範囲の圧力で操作される冷却器（コンデンサー；特に図示せず）を含み、塔頂でのＣ５の炭化水素が５ｍｏｌ％以下、残留物中のＣ４炭化水素が５ｍｏｌ％以下である。より好ましくは、塔頂でのＣ５炭化水素の相対量が１から３ｍｏｌ％未満、残留物中のＣ４炭化水素の相対量が１から３ｍｏｌ％未満である。
【００７７】
脱ブタン塔２７０からのＣ３及びＣ４炭化水素の流れは、本明細書において後記するようなさらなる処理のためにライン２７２により塔頂に取り出される。
【００７８】
ライン２７４により、脱ブタン塔２７０から脱ブタンされたガソリンの流れが回収される。脱ブタンされたガソリンの流れの一部は、ライン２４２を経て主吸収塔２４０に戻され、第１の吸収溶媒として働く。脱ブタンされたガソリンの流れの別の一部は、ライン２７６でナフサスプリッタ２８０に通される。
【００７９】
ある好ましい実施形態においては、ナフサスプリッタ２８０は、望ましくは、その内部に位置する隔壁２８１を有するような隔壁分離カラムの形である。こうした隔壁分離カラムナフサスプリッタは、その中に導入された脱ブタンされたガソリンを、５から６個の炭素原子を含有する化合物を含む軽質留分流と、７から８個の炭素原子を含有する化合物を含む中間留分流と、８個を超える炭素原子を含有する化合物を含む重質留分流とに分離するのに有効であることが望ましい。より具体的には、こうした隔壁分離カラムは、３４から１０４ｋＰａｇ（５から１５ｐｓｉｇ）の範囲の冷却器圧力で一般に操作され、ある実施形態においては、５５から８５ｋＰａｇ（８から１２ｐｓｉｇ）の冷却器圧力で操作され得る。
【００８０】
こうした軽質、中間及び重質の留分の流れは、望まれ得るようなさらなる処理又は生成物回収のために、それぞれ対応するライン２８２、２８４及び２８６を経て適切に通される。
【００８１】
ライン２５４で、第２のあるいはスポンジ吸収塔２４６から回収されるＣ２− 炭化水素の流れの処理に戻される、こうした流体の材料は、さらなる圧縮域２９０を通り、圧縮又は排出のドラム２９４に通じるライン２９２を形成し得る。排出ドラム２９４は、概して重質成分（例えば、排出ドラム２９４の中で液化するＣ３＋ 炭化水素）から構成され、ライン２９６で回収されるようなノックアウト流（knockout stream）を形成する。排出ドラム２９４は、主にＣ２− 炭化水素を含む塔頂の流れをも形成し、一般に微量（例えば、１重量％未満）以下のＣ３＋ 炭化水素とある量の二酸化炭素とをライン３００で回収する。
【００８２】
ライン３００中の塔頂の流れは、そこからのＣＯ２の除去を達成するために、アミン処理域３０２に上述のように通される。実質的に二酸化炭素を含まないＣ２− 炭化水素を含有する流れは、ライン３０４を通って乾燥器域３０６に進み、ライン３０７でそこから水が回収される。ストリッピングされた炭化水素と、可能な限り少量（例えば、一般に１重量％未満）のＣＯ２とを含有する流れは、上記と整合するようなさらなる処理等のために、圧縮域２２４に戻すようなライン３０８を経て輸送される。上述のアミン処理システム１０（図１）における第２のストリッピング領域１６からの排出ライン８０に相当するような、ＣＯ２に富む排出ガスを含有する流れは、アミン処理域３０２からライン３０９を経て輸送される。
【００８３】
実質的に二酸化炭素を含まない乾燥されたＣ２− 炭化水素を含有する流れは、ライン３１０を経てアセチレン転化の区域又はユニット３２０に通される。当技術分野において既知のように、アセチレン転化の区域又はユニットは、アセチレンを転化してエチレンを形成するのに有効である。このように、さらにエチレンに富むプロセス流が、アセチレン転化の区域又はユニット３２０からライン３２２で回収される。
【００８４】
アセチレンへの転化は、水のさらなる生成につながることがあるため、ライン３２２中のプロセス流を、希望に応じて、任意選択の乾燥器ユニット３２４に導入し、ライン３２６でそこから水が回収される。生成した乾燥プロセス流は、ライン３３０を経て任意選択のさらなる処理域３３２に通されて、そこで、当技術分野において既知の、ＣＯ２、硫化カルボニル（ＣＯＳ）、アルシン及び／又はホスフィンの処理体の形態で、ＣＯ２、ＣＯＳ、アルシン及び／又はホスフィンの除去が行われライン３３４で回収され、処理された流れはライン３３６で回収される。
【００８５】
ライン３３６の中の処理された流れは、望ましくは、脱メタン塔３４０に導入され得る。適切なこのような脱メタン塔は、ある好ましい実施形態によれば、望ましくは、−９０℃（−１３０°Ｆ）以下の温度で機能し、より好ましくは、−９０℃から−１０２℃の範囲の温度、好ましくは、−９６℃（−１３０°Ｆから−１５０°Ｆ、好ましくは−１４０°Ｆ）で機能する冷却器（コンデンサー；特に図示せず）を含む。さらに、本発明の実施において用いられる好ましい脱メタン塔は、望ましくは、残留物中のエチレンに対するメタンのモル比が０．０００５以下、より好ましくは、残留物中のエチレンに対するメタンのモル比が０．０００３から０．０００２以下で機能する。
【００８６】
脱メタン塔３４０からのメタン及び水素ガスの流れは、燃料として使用するため等、又は必要ならば、Ｈ２回収のための圧力スイング吸着ユニット（図示せず）のため等のさらなる処理又は処置のために、ライン３４２を経て塔頂で取り出される。
【００８７】
ライン３４４により、脱メタン塔３４０から脱メタンされた材料の流れが回収される。脱メタンされた材料のライン３４４は、エチレン／エタンのスプリッタ３４６に通される。適切なこのようなエチレン／エタンのスプリッタは、ある好ましい実施形態によれば、望ましくは、１９３０から２１０５ｋＰａｇ（２８０から３０５ｐｓｉｇ）の範囲の圧力で機能する冷却器（特に図示せず）を含み、エチレン生成物流中に０．５体積％以下のエタンが、好ましくはエチレン生成物流中に０．１体積％未満のエタンが、より好ましくはエチレン生成物流中に０．０５体積％未満のエタンがあるように望ましくは操作される。
【００８８】
エチレン／エタンのスプリッタ３４６は、残存する軽質末端物の蒸気（気体）流と、エチレンの部分的に凝縮した流れと、エタンの残留物流とを形成し、これらは、当技術分野において既知のように、生成物の回収、又はさらなる所望の処理のいずれかのために、それぞれ、ライン３５０、３５２及び３５４を通る。
【００８９】
ライン２７２を経て脱ブタン塔２７０から塔頂に取り出される、Ｃ３及びＣ４炭化水素を含有する流れの処理に戻ると、このようなプロセス流はかなりの相対量の硫化水素を含有することがあるので、望ましくは、ライン２７２を、アミン処理域の形態等で、当技術分野において既知の硫化物除去処理ユニット３６０に通し、ライン３６２を通る処理された流れを形成することができる。処理された流れの硫化水素含有率は、望ましくは２０ｐｐｍまで低下し、硫化水素はライン３６４を経て除去される。
【００９０】
希望又は必要に応じて、１ｐｐｍ以下の硫化水素含有率等にまでさらに硫化水素を除去することを達成するため等の、任意選択の苛性処理等の区域３６６に、処理された流体のライン３６２を導入することができる。ライン３７０を経て、硫化水素が、苛性処理域３６６から除去されるものとして示されている。
【００９１】
適切に低減された硫化水素含有率をもつ処理された流れは、ライン３７２を経て、当技術分野において既知の苛性洗浄を経る等してこの流体材料からメルカプタンを除去することを達成するため等のメルカプタン処理域３７４に通される。メルカプタンが、ライン３７６を経て除去されるものとして示されている。
【００９２】
生成した流れを、ライン３８０を経て、Ｃ３／Ｃ４スプリッタ３８２に通す。適切なこのようなＣ３／Ｃ４スプリッタは、ある好ましい実施形態によれば、１６５０から１８００ｋＰａｇ（２４０から２６０ｐｓｉｇ）の範囲の圧力で、好ましくは１７２４ｋＰａ（２５０ｐｓｉｇ）の圧力で望ましくは操作され、塔頂生成物流中に５ｍｏｌ％以下のＣ４、好ましくは塔頂生成物流中に１ｍｏｌ％未満のＣ４があり、残留物流中に５ｍｏｌ％以下のＣ３、好ましくは残留物流中に１ｍｏｌ％未満のＣ３があるように望ましくは操作される冷却器（コンデンサー；特に図示せず）を含む。
【００９３】
Ｃ３／Ｃ４スプリッタ３８２は、当技術分野において既知のように、生成物回収、又はさらなる所望の処理のいずれかのため等に、ライン３８４を通されるＣ４＋ 炭化水素の流れを形成する。
【００９４】
Ｃ３／Ｃ４スプリッタ３８２は、ライン３８６を通されるＣ３炭化水素から主に構成される流れも形成する。
【００９５】
ライン３８６中の流れを、プロピレン／プロパンスプリッタ３９０に通すことができる。適切なこのようなプロパン／プロピレンスプリッタは、ある好ましい実施形態によれば、塔頂流中のプロピレンの回収が少なくとも９８重量％、好ましくは少なくとも９９重量％であり、塔頂流中のプロピレンが少なくとも９９．５％の純度であるように、望ましくは操作される。
【００９６】
プロピレン／プロパンスプリッタ３９０は、当技術分野において既知のように、生成物回収、又はさらなる所望の処理のいずれかのため、それぞれ、ライン３９２及び３９４に通される、プロピレンの流れ、及びプロパンの流れを形成する。
【００９７】
このように、望ましくは、重質炭化水素供給原料の接触分解を経て、実質的に二酸化炭素を含まない軽質オレフィンを得るための、処理のスキーム及び装置が提供される。より詳細には、炭化水素流出物生成物の吸収分離を有効に利用して、特に所望の範囲の炭化水素を含有するプロセス流を製造又は形成するための、処理のスキーム及び装置が提供される。
【００９８】
本明細書において、ここに例証的に開示される本発明は、本明細書において特に開示されない任意の要素、部分、工程、構成要素又は成分が無いまま適切に実施することができる。
【００９９】
前述の詳細な説明において、本発明をその特定の好ましい実施形態に関して記載し、多くの詳細を例証の目的で列挙したが、本発明は追加的な実施形態を受け入れる余地があり、本明細書において記載される特定の詳細は、本発明の基本原理から逸脱することなく大幅に変化させられ得ることは、当業者には明らかであろう。例えば、アミン処理域３０２がさらなる圧縮域２９０の下流に位置する実施形態に特に言及し、本発明を上記のように説明したが、当業者、及び本明細書において提供される教示により導かれた者は、本発明のより幅広い実施を必ずしも制限するものではないことを理解するであろう。したがって、特定の実施形態において、アミン処理域をこのようなさらなる圧縮の上流に配置することが望ましいこともある。
【符号の説明】
【０１００】
１０  アミン処理域
１２  吸収領域
１４  第１のストリッピング領域
１６  第２のストリッピング領域
２４  活性吸収体域
３０  洗浄領域
４０  バルブ
４４  活性ストリッピング域
５４  ポンプ
６０  熱交換器
６４  活性ストリッピング域又は部分
７４  洗浄領域
８４  リボイラー
９６  再循環ポンプ
１０４  フィルター装置
２１０  重質炭化水素原料を接触分解して二酸化炭素を含まない軽質オレフィンを得るためのシステム（装置）
２１４  流動反応領域
２２０  炭化水素分離システム（装置）
２２２  メインカラム域
２２４  段階的圧縮域
２３２  分離器液体流のライン
２３４  分離器蒸気（気体）流のライン
２３６  吸収領域
２４０  主吸収塔
２４６  第２の吸収塔又はスポンジ吸収塔
２６２  ストリッパー
２７０  脱ブタン塔
２８１  隔壁
２８０  ナフサスプリッタ
２９０  圧縮域
２９４  圧縮又は排出ドラム
３０２  アミン処理域
３０６  乾燥器域
３２０  アセチレン添加の区域又はユニット
３２４  乾燥器ユニット
３３２  処理域
３４０  脱メタン塔
３４６  エチレン／エタンスプリッタ
３６０  硫化物除去処理ユニット
３６６  苛性処理域
３７４  メルカプタン処理域
３８２  Ｃ３／Ｃ４スプリッタ
３９０  プロピレン／プロパンスプリッタ
【図１】
2010505033.tif 000003
【図２】
2010505033.tif 000004
【国際調査報告】
2010505033.tif 000005