(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３年以上の連続運転がされるガソリン塔（１）に流入する液体の一部又は全部を、マグネットストレーナー（２６）を通してそのマグネットストレーナー（２６）に蒸留物の重合の核となる鉄分を吸着した後に前記ガソリン塔（１）に流入させるようにしたことを特徴とする蒸留法。
【請求項２】
上記ガソリン塔（１）が外部熱交換器（２７）で熱回収した液（ｄ）を塔（１）内に戻す循環ラインを有しており、そのライン内で、上記液体をマグネットストレーナー（２６）に通すことを特徴とする請求項１に記載の蒸留法。
【請求項３】
上記ガソリン塔（１）への原料供給ラインでその液体原料（ａ）をマグネットストレーナー（２６）に通すことを特徴とする請求項１又は２に記載の蒸留法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、化学プラント、特にエチレンプラント等において、その蒸留塔内の重合物発生を抑制する蒸留法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、エチレンプラントにおけるガソリン塔は、この発明の一実施形態を示す図１を参照して説明すると、塔１内にはタナ段１０が適当な間隔で設置されており、その塔１内に、分解炉からナフサ熱分解後の水蒸気混合原料ａが流入すると、その原料ａは、タナ段１０の存在により蒸気及び液が適当に接触しながら塔１内を流れて蒸留され、その蒸留成分ｂは塔頂からクエンチ塔などに送られ、高沸成分である液分は燃料油ｃとして排出される。
【０００３】
このガソリン塔において、その蒸留物が塔１内のタナ段１０などの構成部材に液体として滞留することにより重合して付着することは不可避的なものであり、その重合物（ポリマー）が堆積して、塔１内が閉塞するなどの事故が生じると、プラント全体が停止し、何億、大きなプラントでは数十億の損害となる。このため、その堆積を防止する手段が種々考案されており、また、この種のプラントは連続運転が一般的であり、例えば、ガソリン塔１では、２年の連続運転の後にその運転を停止して、その洗浄（メンテナンス）を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コストダウンが叫ばれる今日、ガソリン塔においても、連続運転サイクルを３年、４年又はそれ以上と従来より長くすることが望まれている。このとき、長くなっても、上記塔１内の閉塞は絶対に避けなければならない。
【０００５】
また、分解ガス内にはスチレン、ジビニルベンゼン等の重合成分が存在しているため、わずかづつであるが、これら重合成分が重合して、塔内の閉塞を生じさせる恐れがある。このため、ガソリン塔などの蒸留塔の長期連続運転では、重合堆積を抑制させることは非常に重要である。
【０００６】
この発明は、この実情の下、重合物の堆積を極力抑制する一手段を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、この発明は、重合するには種々の要因が考えられるが、その要因の一つとして、その重合の核となる因子（触媒）として鉄分の存在があると考え、その鉄分を除去することにより、重合を抑制することとしたのである。鉄分が存在すると、その鉄分が核（触媒）となって重合が進むが、 その鉄分が除去されるため、その核がなくなり、重合が生じ難くなる。
【０００８】
具体的には、蒸留塔に流入する液体の一部又は全部を、マグネットストレーナーを通した後に前記蒸留塔に流入させるようにしたのである。そのマグネットストレーナーの形状はどの様なものでもよいが、一般には棒状のマグネットを１〜１０本程度流れに対し直交して並列したものを使用する。このようにすれば、ストレーナーの通過時に液体内の鉄分がそのストレーナーに吸着されて除去される。このため、塔内の蒸留物の鉄分が極力少なくなって重合が抑制される。
【０００９】
この構成において、上記蒸留塔が外部熱交換器で熱回収した液を塔内に戻す循環ラインを有しているものにあっては、そのライン内で、上記液体をマグネットストレーナーに通すようにすることができ、また、蒸留塔への原料供給ラインでその液体原料をマグネットストレーナーに通すようにすることができる。要は、液体が流れる全てのラインにストレーナーを設置できる限りにおいて、鉄分を除去し得るようにし得る。循環ラインで鉄分を除去するようにすれば、鉄だけでなく、系内で鉄を核に成長した微細なポリマーもその核である鉄分の吸着によって除去できる。これら微細なポリマーは重合成分が成長するための種ポリマーであって除去することは重要である。一方、供給ラインでは、塔に入る前であるため、その除去された鉄分は塔内に流入せず、その分、当初から重合用の核がなくなり、それぞれ重合が抑制される。
【００１０】
上記液体としては、ラジカル重合性物質、アニオン重合性物質、カチオン重合性物質の少なくとも一つを含有しているもの、より具体的には、スチレン、メチルスチレン、ジビニルベンゼン、インデン、メチルインデン、ビニルインデンを少なくとも一つ含有しているものが考えられる。
【００１１】
この中で、ナフサ熱分解後の分解ガス（原料）であれば、蒸留塔はガソリン塔となり、その塔内においては、その留分はエチレン、プロピレンなどの重合し難いものであるが、液循環により液相中には数％〜数十％の重合成分が存在し、鉄分などの核が存在すると重合が開始される。しかし、その重合速度は遅いため、長期の滞留によって初めて核による重合が生じる場合が多く、 その際、核となるものがなくなることは有効である。すなわち、このマグネットストレーナーによる鉄分除去は、重合抑制に効果的であり、特に、 ガソリン塔の様に、連続運転されるものであって、その連続周期が３年以上の場合に有効となる。
【００１２】
【実施の形態】
この発明の一実施形態を図１乃至図５に示し、この実施形態は、エチレンプラントのガソリン塔に係り、塔１内にタナ段１０が適当な間隔で設置され、塔１下部に、分解炉からナフサ熱分解後の水蒸気混合原料ａが２５０℃前後でもって送り込まれ、上部からは蒸留成分ｂが送り出されてクエンチ塔に至るようになっている。また、塔１下部からは燃料油ｃが排出され、塔１上部には後工程からの還流液ｅが流入される。
【００１３】
タナ段１０は、図３乃至図５に示すように、塔１内面全周に亘ってサポートリング１１がラグ１２を介してボルト締め又は溶接によって固定され、サポートリング１１内にはサポートビーム１３が同じくボルト締め又は溶接により十字状に架設されている。このサポートリング１１とサポートビーム１３の上に多数の孔１４ａを形成したトレイ１４が載置されてタナ段１０が構成されている。トレイ１４は、塔１の大きさによって、適宜に分割する。
【００１４】
塔１内の中程には、上下に所要の間隔を置いて、スプレーノズル管２１と集液パン２２が設けられ、このノズル管２１とパン２２の間に循環ライン２３が形成されている。この循環ライン２３には、気液分離器２４、ポンプ２５、ストレーナー２６、熱交換器２７が介設されており、ポンプ２５の駆動により、パン２２上の液体ｄが気液分離器２４、ストレーナー２６、熱交換器２７を通ってノズル管２１から塔１内に噴霧される。
【００１５】
このとき、ストレーナー２６は、棒状マグネットを流れに対し直交して弧状に複数段並列したものであり、このため、液体ｄがストレーナー２６を通ることにより鉄分が除去され、塔１内での鉄分を要因とする重合が抑制される。また、熱交換器２７では、水などと熱交換されて水蒸気などを発生して熱回収され、熱の有効利用が図られる。マグネットストレーナー２６は、図１鎖線のごとく、分解炉からの原料ａの供給ライン又は還流ラインｅ、及び両ラインに介設することもできる。
【００１６】
【実施例】
図１のガソリン塔１において、ナフサの熱分解反応によりエチレン、プロピレンを含む水蒸気混合原料ａを蒸留して、高沸成分を分離した。その高沸成分は、スチレン０．３％（重量％、以下同じ）、ジビニルベンゼン０．５％、インデン０．６％、メチルインデン３％を含有していた。また、この蒸留高沸液は、循環ライン２３により、熱回収を行った後、再度塔１内に戻した。この系内に戻る配管途中に設置したマグネットストレーナ２６に長さ２５ｃｍ、直径２ｃｍの棒状マグネットを９本並列したものを採用し、設置１週間後に、そのマグネットストレーナ２６を開放すると、２２ｇの付着物が見られた。この付着物２２ｇを２００ｍｌのトルエンで３回洗浄した後、２００ｍｌのエタノールでトルエンを置換し、風乾及び真空乾燥を行って、１４ｇの固形物を得た。
【００１７】
その得られた固形物を、４５０℃で１５秒熱分解させた後、微極性カラムを用いたガスクロマトグラフィーにより分析を行ったところ、スチレン、インデン、メチルインデンを骨格としたポリマーであった。また、その固形物を６５０℃で１Ｈｒ加熱して得られた灰分は固形物の６５％であり、蛍光ｘ線法にて組成分析を行ったところ、鉄が９０％以上を占めていた。このため、固形物中には、鉄が約６０％含まれていることとなる。
【００１８】
参考例として、図１のガソリン塔１において、ナフサの熱分解反応によりエチレンプロピレンを含む水蒸気混合原料ａを蒸留して、高沸成分を分離した。この時の高沸成分は、インデン０．４３％、メチルインデン４．１％を含有していた。この液にＦｅＣｌ3 を無添加又は１２００wtｐｐｍ添加し、その両者の１５０℃で２４Ｈｒの加熱テストを行った。その結果、無添加ではインデン０．４３％、メチルインデン４．１％だったのに対し、ＦｅＣｌ3 を１２００wtｐｐｍ添加したものではインデン０．３５％、メチルインデン２．１％に低下した。
【００１９】
この実施例及び参考例から、蒸留塔１内での重合には鉄分が関与していることが分かり、このことから、鉄分を除去すれば、その重合が阻止されることが理解できる。
【００２０】
上記実施形態は、ガソリン塔の場合であったが、他の蒸留塔、例えば、エチレン塔、プロピレン塔などにおいても、同様にして、マグネットストレーナー２６を付設（介設）すれば、この発明の効果を得ることができることは勿論である。
【００２１】
【発明の効果】
この発明は、以上のようにして鉄分の除去を図ったので、重合を抑制でき、安定した長期間の操業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態の概略図
【図２】同実施形態の要部切断正面図
【図３】同実施形態の部分斜視図
【図４】図３のトレイを除去した部分斜視図
【図５】図４の要部拡大図
【符号の説明】
１  ガソリン塔
１０  タナ段
１１  サポートリング
１２  ラグ
１３  サポートビーム
１４  トレイ
２１  スプレーノズル管
２２  集液パン
２３  循環ライン
２４  気液分離器
２５  ポンプ
２６  マグネットストレーナー
２７  熱交換器
ａ  蒸気混合原料
ｂ  蒸留成分
ｃ  燃料油
【図１】
0003902934.tif 000002
【図２】
0003902934.tif 000003
【図３】
0003902934.tif 000004
【図４】
0003902934.tif 000005
【図５】
0003902934.tif 000006