(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-05-09
(54)【発明の名称】リサイクルガス純度を高めた水素化加工
(51)【国際特許分類】
C10G 3/00 20060101AFI20240430BHJP
【ＦＩ】
C10G3/00 Z
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023568248
(86)(22)【出願日】2022-05-06
(85)【翻訳文提出日】2023-12-25
(86)【国際出願番号】 EP2022062337
(87)【国際公開番号】W WO2022234115
(87)【国際公開日】2022-11-10
(31)【優先権主張番号】63/185,598
(32)【優先日】2021-05-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】21184518.5
(32)【優先日】2021-07-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】590000282
【氏名又は名称】トプソー・アクチエゼルスカベット
(74)【代理人】
【識別番号】100069556
【弁理士】
【氏名又は名称】江崎 光史
(74)【代理人】
【識別番号】100111486
【弁理士】
【氏名又は名称】鍛冶澤 實
(74)【代理人】
【識別番号】100139527
【弁理士】
【氏名又は名称】上西 克礼
(74)【代理人】
【識別番号】100164781
【弁理士】
【氏名又は名称】虎山 一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100221981
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 大成
(72)【発明者】
【氏名】ストゥピン・スティーヴン・ダブリュー
(72)【発明者】
【氏名】アナスン・スティーファン
(72)【発明者】
【氏名】タッカー・プリイェシュ
【テーマコード（参考）】
4H129
【Ｆターム（参考）】
4H129AA01
4H129BA03
4H129BA09
4H129BA10
4H129BB05
4H129BC15
4H129NA01
4H129NA21
(57)【要約】
本開示は、含酸素化合物リッチな供給原料を炭化水素に変換するための方法、プロセスプラントおよび装置であって、
前記供給原料をリサイクルガス流と組み合わせて水素化加工ステップに導き、少なくとも、水素、メタンおよび炭化水素を含む二相水素化加工プロセス流を提供すること、、
周囲温度および圧力で液体である炭化水素のメタン希薄流を、（ｉ）メタンを含む前記二相水素化加工プロセス流、または（ｉｉ）相分離によって前記二相水素化加工プロセス流から誘導されたガス状水素化加工流のいずれかであるメタン供与体流と組み合わせて、多相組み合わせ流を提供すること、
前記多相組み合わせ流を、少なくとも、前記水素化加工プロセス流に含まれる水素の大部分を含む水素リッチガス流と、吸収されたメタンを含むリッチ液体炭化水素流とに分離すること、
脱着ステップにおいて、フラッシングプロセスまたはストリッピングプロセスにより、前記リッチ液体炭化水素流からある量のメタンを脱着し、メタンリッチ気相および炭化水素の液体生成物流を提供し、ここで、メタンリッチ気相は、メタン供与体流の気相よりも高い濃度のメタンを有する。このような方法は、リサイクルガス流中のメタン量を効率的に減少させるという利点があり、メタンの分離流への放出を促進することにより、水素分圧を増加させることができる。
前記供給原料をリサイクルガス流と組み合わせて水素化加工ステップに導き、少なくとも、水素、メタンおよび炭化水素を含む二相水素化加工プロセス流を提供すること、、
周囲温度および圧力で液体である炭化水素のメタン希薄流を、（ｉ）メタンを含む前記二相水素化加工プロセス流、または（ｉｉ）相分離によって前記二相水素化加工プロセス流から誘導されたガス状水素化加工流のいずれかであるメタン供与体流と組み合わせて、多相組み合わせ流を提供すること、
前記多相組み合わせ流を、少なくとも、前記水素化加工プロセス流に含まれる水素の大部分を含む水素リッチガス流と、吸収されたメタンを含むリッチ液体炭化水素流とに分離すること、
脱着ステップにおいて、フラッシングプロセスまたはストリッピングプロセスにより、前記リッチ液体炭化水素流からある量のメタンを脱着し、メタンリッチ気相および炭化水素の液体生成物流を提供し、ここで、メタンリッチ気相は、メタン供与体流の気相よりも高い濃度のメタンを有する。このような方法は、リサイクルガス流中のメタン量を効率的に減少させるという利点があり、メタンの分離流への放出を促進することにより、水素分圧を増加させることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
含酸素化合物リッチの供給原料を、炭化水素の液体生成物流に変換する方法であって、ａ．前記供給原料をリサイクルガス流と組み合わせて水素化加工ステップに導き、少なくとも、水素、メタンおよび炭化水素を含む二相水素化加工プロセス流を提供するステップ、
ｂ．周囲温度および圧力で液体である炭化水素のメタン希薄流を、（ｉ）前記二相水素化加工プロセス流、または（ｉｉ）相分離手段および任意選択で冷却手段によって前記二相水素化加工プロセス流から誘導されたガス状水素化加工流のいずれかであるメタン供与体流と組み合わせて、多相組み合わせ流を提供するステップ、
ｃ．前記多相組み合わせ流を、少なくとも、前記水素化加工プロセス流に含まれる水素の大部分を含む水素リッチガス流と、吸収されたメタンを含むリッチ液体炭化水素流とに分離するステップ、ならびに、
ｄ．脱着ステップにおいて、例えばフラッシングプロセスまたはストリッピングプロセスなどにより、前記リッチ液体炭化水素流からある量のメタンを脱着し、ある量のメタンを気相に移動させ、メタンリッチガス流を提供し、炭化水素の液体生成物流を提供するステップ、
を含む前記方法。
【請求項2】
前記多相組み合わせ流を冷却および相分離して前記水素リッチガス流および前記リッチ液体炭化水素流を提供する前に、前記炭化水素のメタン希薄流を、二相水素化加工プロセス流と組み合わせて多相組み合わせ流を提供する、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
二相水素化処理プロセス流が冷却され、フラッシングステップによって相分離され、ガス流および液体流を提供し、および炭化水素のメタン希薄流が、組み合わせステップにおいてこのガス流と組み合わされて、前記多相組み合わせ流を提供する、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
炭化水素のメタン希薄流が二相水素化加工炭化水素流と組み合わされてメタンを含む炭化水素の前記リッチ液体流が提供されるように、フラッシングステップおよび組み合わせステップが、統合された吸収ゾーンおよびフラッシングゾーンで行われる、請求項３に記載の方法。
【請求項5】
フラッシュ分離および吸収のための別個の装置において、フラッシングステップおよび組み合わせステップが実施される、請求項３に記載の方法。
【請求項6】
前記二相水素化加工プロセス流の分離が、任意の冷却後、二相水素化加工プロセス流をストリッピング媒体を受ける高圧ストリッパーに導き、ストリッピング液体流およびストリッパーオーバーヘッド流を提供することによって実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項7】
前記ストリッパーオーバーヘッド流が、前記ガス状水素化加工流を構成し、このガス水素化加工流が、第１の分離器に導かれる前に、炭化水素のメタン希薄液体流と組み合わされて、少なくとも、前記炭化水素のメタンリッチ液体流および前記水素リッチガス流を提供し、前記メタンリッチ液体流が、前記脱着ステップを提供するさらなる分離器に導かれて、メタン減少液体流およびメタンリッチガス流を提供する、請求項６に記載の方法。
【請求項8】
多相組み合わせ流の圧力が、少なくとも３０００ｋＰａである、請求項１、２、３、４、５、６または７に記載の方法。
【請求項9】
多相組み合わせ流の温度が、２０℃～２７５℃、例えば２０℃～９０℃または２０℃～１５０℃または１５０℃～２７５℃または２００℃～２７５℃である、請求項１、２、３、４、５、６、７または８に記載の方法。
【請求項10】
脱着ステップが、圧力を２０００ｋＰａ未満に低下させることを含む、請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９に記載の方法。
【請求項11】
脱着ステップは、ストリッピング媒体、例えば、水素または水蒸気で、炭化水素のメタンリッチ液体流をストリッピングすることを含む、請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９に記載の方法。
【請求項12】
脱着ステップが、脱着前の圧力の８０％の減圧を伴う、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１に記載の方法。
【請求項13】
炭化水素の液体生成物流が、少なくともある量のメタン減少液体流またはメタン減少液体流をさらに水素化処理した生成物を含む、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２に記載の方法。
【請求項14】
炭化水素の液体流が、少なくともある量の液体水素化加工流または液体水素化加工流をさらに水素化加工した生成物を含む、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２または１３に記載の方法。
【請求項15】
液相入口、気相入口および出口を有する水素化処理セクション、入口、液相出口および気相出口を有する第１の分離手段、
液体入口および気相入口、液相出口および気相出口を有する吸収手段であって、当該吸収手段は、任意に、第１の分離手段の気相出口によって、吸収手段の気相入口および吸収手段の液相出口が統合された装置の内部にあるように、前記第１の分離手段と同じ圧力容器内の統合された装置内にあり、
入口、液相出口および気相出口を有する第２の分離手段、
を備えるプロセスプラントであって、
ここで、水素化加工セクションの液相入口は、含酸素化合物供給原料を受け入れるように構成され、
水素化加工セクションの気相入口は、水素リッチなガスを受け入れるように構成され、
水素化加工セクションの出口は、第１の分離手段の入口と流体連通しており、
第１の分離手段の気相出口は、吸収手段の気相入口と流体連通しており、
液体炭化水素流は、吸収手段の前記液相入口に導かれ、
吸収手段の気相出口は、任意に精製手段を介して、水素化加工セクションの前記気相入口と流体連通しており、
吸収手段の液相出口が、前記第２の分離手段の入口と流体連通している、
前記プロセスプラント。
【請求項16】
入口および出口を有する加圧手段をさらに備え、前記第２の分離手段の液相出口が前記加圧手段の入口と流体連通しており、前記加圧手段の出口が前記吸収手段の入口と流体連通している、請求項１５に記載のプロセスプラント。
【請求項17】
多相流入口、液相入口、液相出口および気相出口を含む、分離および吸収の統合された手段であって、前記分離および吸収の統合された手段は、単一の圧力容器内において分離ゾーンと吸収ゾーンを備え、
ここで、
前記分離ゾーンは、前記吸収ゾーンの下方に配置され、前記分離ゾーンと前記吸収ゾーンとの間の流体連通を可能にするように構成されており、
前記吸収ゾーンが、液体入口と気相出口とを有し、任意に、気体と液体との接触を促進するための手段を備える、前記手段。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、水素とメタンの分離のための方法に関し、特に、水素のパージを最小限に抑えつつ、水素化加工のリサイクルガス中の水素の高い純度を効率的に維持するための方法に関する。
【背景技術】
【0002】
炭化水素を製造するための水素化加工においては、水素はかなりの量が消費される試薬である。多くの方法（プロセス）では、水素が過剰に存在することが重要である。そのため、費用対効果の高い方法を実現するために、水素ガスは通常、このような方法でリサイクルされる。さらに、水素分圧は、水素化分解反応の反応速度と平衡を決定する重要な要素である。
【0003】
しかし、多くの水素化加工プロセスにおいては、メタン、プロパン、水、ＣＯ２などの他のガスが生成され、気相中にそれらが存在すると、全圧が一定の場合、水素分圧が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】ＵＳ２０２０／３５３４０９
【特許文献2】ＵＳ２０２１／０６０５１６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
具体的には、再生可能原料のような含酸素化合物（酸素酸塩）の水素化加工においては、ＣＯ２が発生する。アミン洗浄によってＣＯ２を除去することにフォーカスされるが、この洗浄によってリサイクルガスからＨ２Ｓも除去される。このため、硫化塩基金属触媒の活性化を維持するためにＨ２Ｓを添加する必要が生じる。
【0006】
しかし、本開示により、リサイクルガスの純度を向上させるより効率的な方法は、メタンを除去することであることを見出した。その理由は、生成されるＣＯ２はＣＯと平衡状態にあるからである。多量の水素が存在すると、ＣＯとＨ２が反応してメタンが生成することができる。
【0007】
メタンと水素の沸点は－１６２℃と－２５３℃であるため、極低温法によるメタンと水素の分離が可能であり、コストはかかるが、他の分野ではこの方法が好まれている。
【0008】
水素処理生成物流の気相から中程度の量のメタンを連続的に取り出すことによる、水素リッチ・リサイクル・ガスの純度を大幅に向上させる、コスト効率の良いプロセスをここに見出した。これは、この気相を、メタンが可溶な炭化水素流に接触させることによって行われる。
【0009】
以下においては、特に断りのない限り、水素は気体の二水素分子を意味するものとする。
【0010】
以下においては、炭化水素供給原料とは、水素と炭素、場合によっては酸素、硫黄、窒素などの他の元素（ヘテロ原子）を含む分子を豊富に含む原料を意味する。
【0011】
以下においては、水素化加工プロセスは、炭化水素供給原料または中間生成物を触媒活性物質と水素の存在下で反応させるあらゆるプロセス（工程）を意味するものとして、を使用するものとする。
【0012】
以下において、水素化処理プロセスとは、触媒活性物質および水素の存在下で炭化水素供給原料または中間生成物を処理するプロセスを意味し、このプロセスでは、硫黄、酸素、窒素などのヘテロ原子を除去しながら、またはオレフィン結合を飽和させながら、既存の炭化水素構造に水素を付加することによって転化することが目的であり、支配的な反応である。水素化処理は、炭化水素の構造を変化させる効果がある場合もあるが、それは水素化処理の主な目的でも効果でもない。
【0013】
以下においては、Ｃｎ炭化水素（ｎは整数）は、ｎ個の炭素原子を含む炭化水素および／または含酸素化合物分子を意味し、Ｃｎ＋はｎ個以上の炭素原子を意味する。例として、Ｃ３は、プロパンおよび他のＣ３ＨｘＯｙ分子を表し、Ｃ３＋は、プロパン、ブタン、および少なくとも３個の炭素原子を有する他のすべての炭化水素および含酸素化合物を表す。
【0014】
以下においては、分離手段を「高圧分離手段」例えば、「高圧分離器」または「高圧ストリッパー」と示すことがある。これは、当該技術分野における慣行に従い、周囲圧力よりもプロセス圧力に近い圧力で作動する装置と理解されるものとする。この文脈における同様の「低圧」は、プロセス圧力よりも周囲圧力に近いと理解されるものとする。
【課題を解決するための手段】
【0015】
本開示の広範な態様は、含酸素化合物リッチの供給原料を炭化水素の液体生成物流に変換するための方法であって、
前記供給原料をリサイクルガス流と組み合わせて水素化加工ステップに導き、少なくとも水素、メタンおよび炭化水素を含む二相水素化加工プロセス流を提供するステップ、
周囲温度および圧力で液体である炭化水素のメタン希薄流を、（ｉ）二相水素化加工プロセス流、または（ｉｉ）相分離によって前記二相水素化加工プロセス流から誘導されたガス水素化加工流のいずれかであるメタン供与体流と組み合わせて、多相組み合わせ流を提供するステップ、
前記多相組み合わせ流を、少なくとも前記水素化加工プロセス流に含まれる水素の大部分を含む水素リッチガス流と、吸収されたメタンを含むリッチ液体炭化水素流とに分離するステップ
および、脱着ステップにおいて、フラッシングプロセスまたはストリッピングプロセスなどにより、前記リッチ液体炭化水素流からある量のメタンを脱着し、ある量のメタンを気相に移動させ、メタンリッチガス流を提供し、炭化水素の液体生成物流を提供するステップを含む方法に関する。メタンの移動は、メタン供与体の気相よりもメタン濃度が高いメタンリッチ気相への移動であってもよいし、他の気相への移動であってもよい。液体炭化水素流は、リッチ液体炭化水素流に比べて、メタンを吸収する能力が増大する。これに関連して、このようなプロセスは、リサイクルガス流中のメタン量を効率的に減少させ、メタンを別の流路に放出することにより水素分圧を高めることができるという利点がある。水素分圧の増加は、水素化加工反応に有益であり、水素分圧の増加により選択性と反応速度が増加させることができる。メタンを溶解するための炭化水素の液体流の容量は、流の性質、そこに含まれるメタンやある量の他のガス、圧力や温度などの物理的条件によって規定される。このプロセスでは、この流をメタンを含む水素化加工プロセス流と接触させ、水素リッチのガス流とメタンリッチのガス流および液体炭化水素流を含む気相および液相の１つまたは複数の中間流を分離することによって、炭化水素のメタン希薄流にメタンを吸収する能力を提供することを含む。この方法は、この流れを、メタンを含む水素化加工されたプロセス流と接触させ、水素が豊富なガス流およびメタンが豊富なガス流および液体炭化水素流を含む気相および液相中の１つ以上の中間流を分離することによって、炭化水素のメタン希薄流中にメタンを吸収する能力を提供することを含む。
前記供給原料をリサイクルガス流と組み合わせて水素化加工ステップに導き、少なくとも水素、メタンおよび炭化水素を含む二相水素化加工プロセス流を提供するステップ、
周囲温度および圧力で液体である炭化水素のメタン希薄流を、（ｉ）二相水素化加工プロセス流、または（ｉｉ）相分離によって前記二相水素化加工プロセス流から誘導されたガス水素化加工流のいずれかであるメタン供与体流と組み合わせて、多相組み合わせ流を提供するステップ、
前記多相組み合わせ流を、少なくとも前記水素化加工プロセス流に含まれる水素の大部分を含む水素リッチガス流と、吸収されたメタンを含むリッチ液体炭化水素流とに分離するステップ
および、脱着ステップにおいて、フラッシングプロセスまたはストリッピングプロセスなどにより、前記リッチ液体炭化水素流からある量のメタンを脱着し、ある量のメタンを気相に移動させ、メタンリッチガス流を提供し、炭化水素の液体生成物流を提供するステップを含む方法に関する。メタンの移動は、メタン供与体の気相よりもメタン濃度が高いメタンリッチ気相への移動であってもよいし、他の気相への移動であってもよい。液体炭化水素流は、リッチ液体炭化水素流に比べて、メタンを吸収する能力が増大する。これに関連して、このようなプロセスは、リサイクルガス流中のメタン量を効率的に減少させ、メタンを別の流路に放出することにより水素分圧を高めることができるという利点がある。水素分圧の増加は、水素化加工反応に有益であり、水素分圧の増加により選択性と反応速度が増加させることができる。メタンを溶解するための炭化水素の液体流の容量は、流の性質、そこに含まれるメタンやある量の他のガス、圧力や温度などの物理的条件によって規定される。このプロセスでは、この流をメタンを含む水素化加工プロセス流と接触させ、水素リッチのガス流とメタンリッチのガス流および液体炭化水素流を含む気相および液相の１つまたは複数の中間流を分離することによって、炭化水素のメタン希薄流にメタンを吸収する能力を提供することを含む。この方法は、この流れを、メタンを含む水素化加工されたプロセス流と接触させ、水素が豊富なガス流およびメタンが豊富なガス流および液体炭化水素流を含む気相および液相中の１つ以上の中間流を分離することによって、炭化水素のメタン希薄流中にメタンを吸収する能力を提供することを含む。
【0016】
さらなる実施形態において、炭化水素の前記メタン希薄流は、二相水素化加工プロセス流と組み合わされ、多相組み合わせ流を提供し、その多相組み合わせ流の冷却および相分離の前に、前記水素リッチガス流および前記リッチ液体炭化水素流を提供する。これには、炭化水素のメタン希薄流によるクエンチによって冷却の一部を行うという関連する利点がある。炭化水素のメタン希薄流がナフサリッチな流れである場合、この流れの一部または全部は、さらに冷却する前に気相になるように十分に加熱することができ、蒸発によりエネルギーの効率的な移動が提供される。炭化水素のメタン希薄流が、ストリッパーまたは分留塔でガスを除去した流れである場合、メタンの吸収能力は、これを経ない流よりも高くなる。
【0017】
さらなる実施形態においては、二相水素化加工プロセス流は冷却され、フラッシングステップによって相分離され、ガス流および液体流を提供し、ここでは、炭化水素のメタン希薄流は、組み合わせステップにおいてガス流と組み合わされ、前記多相組み合わせ流を提供する。このようなプロセスは、制御および実施が簡便であるという利点がある。
【0018】
さらなる実施形態においては、メタンを含む炭化水素の前記リッチ液体流を提供するために、炭化水素のメタン希薄流が、二相水素化加工された炭化水素流と組み合わされるように、フラッシングステップおよび組み合わせステップは、統合された吸収ゾーンおよびフラッシングゾーンで行われる。これは、フラッシュ分離および吸収のために単一のユニットを使用することを可能にすることによってプロセスを単純化するという関連した利点を有するだけでなく、例えば、他の分離目的のために含まれるストリッパーにおいて吸収されたメタンの分離を可能にすることによって、プロセスの他の部分との統合を可能にする。
【0019】
さらなる実施形態においては、フラッシュ分離および吸収のための別個の装置において、フラッシングステップおよび組み合わせステップが実施される。これは、プロセスが追加される既存のプロセスプラントの改修において、既存の一連の分離器の再利用を可能にし、メタンリッチ（富化）液体流を液体水素化加工炭化水素流から分離しておくことを可能にするという関連する利点を有する。
【0020】
さらなる実施形態においては、前記二相水素化加工プロセス流の分離は、任意の冷却後、二相水素化加工プロセス流を、ストリッピング媒体を受ける高圧ストリッパーに導き、ストリッピング液体流およびストリッパーオーバーヘッド流を提供することによって実施される。これには、中間流が高圧に維持されるため、低圧分離の構成と比較してエネルギーと装置が最小限に抑えられるという利点がある。さらに、ストリッパー凝縮液は他の流と比較して低分子量であるため、代替希薄液体炭化水素の体積あたりの能力が高くなる。
【0021】
さらなる実施形態において、前記ストリッパーオーバーヘッド流は、ガス水素化加工流を構成し、このガス水素化加工流は、第１の分離器に導かれる前に炭化水素のメタン希薄液体流と組み合わされ、少なくとも炭化水素の前記メタンリッチ液体流および前記水素リッチガス流を提供し、前記メタンリッチ液体流は、前記脱着ステップを提供するさらなる分離器に導かれ、メタン減少液体流およびメタンリッチガス流を提供する。
【0022】
さらなる実施形態においては、多相組み合わせ流の圧力は、少なくとも３０００ｋＰａまたは水素化加工反応器の圧力の少なくとも５０％である。これには、高圧水素化加工プロセスに適合し、さらにメタンの溶解度が高圧でより高いという関連する利点を有する。
【0023】
さらなる実施形態においては、多相組み合わせ流の温度は２０℃～２７５℃、例えば２０℃～９０℃または２００℃～２７５℃である。これには、反応器からの水素化加工された多相流の流出温度未満の低い温度でメタンの溶解度が高くなるという関連する利点があり、具体的には、水が凝縮される低温高圧分離器に対応する低温で作動できるという利点があり、あるいは、液体画分がリサイクルのために一般的に使用され、炭化水素の液体流が簡単な方法で取り出され得る高温高圧分離器に対応する高温で作動できるという利点がある。
【0024】
さらなる実施形態においては、脱着ステップは、圧力を２０００ｋＰａ未満に低下させることを含む。これは、吸収されたメタンを非常に多量に放出し、炭化水素の液体流がメタンを吸収するための高い能力を回復するという、関連する利点を有する。
【0025】
さらなる実施形態においては、脱着ステップは、水素または水蒸気などのストリッピング媒体で、炭化水素のメタンリッチ液体流をストリッピングすることを含む。これには、生成物の純度を確保するために通常含まれるプロセスステップにおいて、プロセスステップを追加することなく、吸収されたメタンを非常に多量に積極的に排出するという関連する利点がある。
【0026】
さらなる実施形態においては、脱着ステップは、脱着前の圧力の８０％以上の圧力低下を伴う。
【0027】
更なる実施形態においては、炭化水素の液体生成物流は、少なくともある量のメタン減少液体流またはメタン減少液体流の更なる水素化加工の生成物を含む。これは、炭化水素の新鮮な液体流を添加する代わりに、リサイクルによって炭化水素の液体流の消費を低減するという関連した利点を有する。
【0028】
さらなる実施形態においては、炭化水素の液体流は、液体水素化加工流または液体水素化加工流をさらに水素化加工した生成物の少なくともある量を含む。これには、プロセス流を不必要に添加することなくプロセスを稼働できるという関連する利点がある。
【0029】
本発明のさらなる態様は、液相入口、気相入口および出口を有する水素化加工セクションと、
入口、液相出口および気相出口を有する第１の分離手段と、
液相入口および気相入口、液相出口および気相出口を有する吸収手段と、
これは、任意に、前記第１の分離手段の気相出口によって、前記吸収手段の気相入口および前記吸収手段の液相出口が統合された装置の内部にあるように、前記第１の分離手段と同じ圧力容器内の統合された装置内にあり、
入口、液相出口および気相出口を有する第２の分離手段とを含むプロセスプラントに関し、
ここで、水素化加工セクションの液相入口は、含酸素化合物の供給原料を受け入れるように構成され、
水素化加工セクションの気相入口は、水素リッチなガスを受け入れるように構成され、
水素化加工セクションの出口は、第１の分離手段の入口と流体連通しており、
第１の分離手段の気相出口は、吸収手段の気相入口と流体連通しており、
液体炭化水素流が、吸収手段の前記液相入口に導かれ、
吸収手段の気相出口が、任意に精製手段を介して、水素化加工セクションの前記気相入口と流体連通しており、
吸収手段の液相出口が、前記第２の分離手段の入口と流体連通している。
これは、このようなプロセスプラントが、リサイクルガス流中のメタン量を効率的に減少させ、水素分圧の増加を可能にするという関連した利点を有する。水素分圧の増加は、水素化加工反応にとって有益であり、水素分圧の増加により選択性および反応速度が増加する可能性がある。
入口、液相出口および気相出口を有する第１の分離手段と、
液相入口および気相入口、液相出口および気相出口を有する吸収手段と、
これは、任意に、前記第１の分離手段の気相出口によって、前記吸収手段の気相入口および前記吸収手段の液相出口が統合された装置の内部にあるように、前記第１の分離手段と同じ圧力容器内の統合された装置内にあり、
入口、液相出口および気相出口を有する第２の分離手段とを含むプロセスプラントに関し、
ここで、水素化加工セクションの液相入口は、含酸素化合物の供給原料を受け入れるように構成され、
水素化加工セクションの気相入口は、水素リッチなガスを受け入れるように構成され、
水素化加工セクションの出口は、第１の分離手段の入口と流体連通しており、
第１の分離手段の気相出口は、吸収手段の気相入口と流体連通しており、
液体炭化水素流が、吸収手段の前記液相入口に導かれ、
吸収手段の気相出口が、任意に精製手段を介して、水素化加工セクションの前記気相入口と流体連通しており、
吸収手段の液相出口が、前記第２の分離手段の入口と流体連通している。
これは、このようなプロセスプラントが、リサイクルガス流中のメタン量を効率的に減少させ、水素分圧の増加を可能にするという関連した利点を有する。水素分圧の増加は、水素化加工反応にとって有益であり、水素分圧の増加により選択性および反応速度が増加する可能性がある。
【0030】
さらなる実施形態において、プロセスプラントは、入口および出口を有する加圧手段をさらに備え、前記第２の分離手段の液相出口は、加圧手段の入口と流体連通しており、加圧手段の出口は、吸収手段の入口と流体連通している。これは、吸収のための液体炭化水素の消費を最小にするように、吸収装置セクションのリサイクル運転を可能にするという関連した利点を有する。
【0031】
本開示のさらに別の態様は、多相流入口、液相入口、液相出口および気相出口を含む、分離および吸収の統合された手段に関する、
前記分離および吸収の統合された手段は、単一の圧力容器内の分離ゾーンと吸収ゾーンを含み、
ここで、
前記分離ゾーンは、前記吸収ゾーンの下方に配置され、前記分離ゾーンと前記吸収ゾーンとの間の流体連通を可能にするように構成されており、
前記吸収ゾーンが、液体入口と気相出口とを有し、任意に、気体と液体との接触を促進するための手段を備える。
これには、このような統合された分離手段が費用対効率に優れ、プロセスプラントのさらなるストリッパーセクションとの統合の可能性を確立するという関連する利点がある。
前記分離および吸収の統合された手段は、単一の圧力容器内の分離ゾーンと吸収ゾーンを含み、
ここで、
前記分離ゾーンは、前記吸収ゾーンの下方に配置され、前記分離ゾーンと前記吸収ゾーンとの間の流体連通を可能にするように構成されており、
前記吸収ゾーンが、液体入口と気相出口とを有し、任意に、気体と液体との接触を促進するための手段を備える。
これには、このような統合された分離手段が費用対効率に優れ、プロセスプラントのさらなるストリッパーセクションとの統合の可能性を確立するという関連する利点がある。
【0032】
含酸素化合物から炭化水素への変換は、再生可能な輸送用燃料を製造するための一般的なプロセスである。含酸素化合物の供給原料は、典型的には、トリグリセリド、脂肪酸、樹脂酸、ケトン、アルデヒドまたはアルコールからなる群から選択される１種または２種以上の含酸素化合物を含み、ここで、前記含酸素化合物は、生物学的供給源と、ガス化プロセスまたは熱分解プロセスを含む熱的および／または触媒的分解プロセスの１種または２種以上に由来し得るので、特に再生可能由来の広範囲の供給原料を炭化水素に変換することができる。これには、植物、藻類、動物、魚類、植物油精製、他の生物学的供給源、家庭廃棄物、トール油または黒液などの産業生物学的廃棄物、ならびに、典型的には熱および／または触媒分解プロセスの後にプラスチック画分のような適切な組成を含む非生物学的廃棄物に由来する供給原料が含まれる。さらに、含酸素化合物は、典型的にはフィッシャー・トロプシュ合成により化石または再生可能な合成ガスから合成的に供給することもできる。
【0033】
炭化水素生成物の製造には、典型的には、最も一般的な１以上の水素化加工プロセス；ヘテロ原子を除去し二重結合を飽和させるための水素化処理、炭化水素分子の構造を調整するための水素異性化、および、炭化水素の分子量を低下させるための水素化分解などを必要とする。
【0034】
水素化加工中、含酸素化合物は過剰の水素と結合し、ヒドロデオキシ化プロセス、脱炭酸プロセス、脱カルボニル化プロセスにおいて反応し、含酸素化合物から水、二酸化炭素、一酸化炭素が放出され、水／ガスシフトプロセスである量の二酸化炭素が一酸化炭素に変換される。典型的には、含酸素化合物原料の約１０質量％は酸素であるため、生成物のかなりの量は水、二酸化炭素、一酸化炭素となる。さらに、原料の性質や生じる副反応の種類に依存して、ある量の軽質炭化水素（特にメタンとプロパン）が生成物中に含まれることもある。水素化処理には、他のヘテロ原子の抽出および／または二重結合の飽和が含まれることもある。
【0035】
典型的には、水素化処理、例えば、脱酸素や水素化においては、含酸素化合物を含む供給原料の流れを方向付けることを含み、硫化モリブデン、場合によってはタングステン、および／またはニッケルを含み、１つまたは複数の難燃性酸化物、典型的にはアルミナ、しかしおそらくシリカまたはチタニアを含む支持体上に支持される触媒活性物質に接触させる。支持体は典型的には非晶質である。触媒活性物質は、さらなる、例えば、ホウ素またはリンなどを含むことができる。条件は通常、２５０～４００℃の間隔の温度、３０～１５０Ｂａｒの間隔の圧力および０．１～２の間隔の液体毎時空間速度（ＬＨＳＶ）である。脱酸素は、水を生成するヒドロデオキシ化およびＣＯ２を生成する脱炭酸の組合せを含み、その選択率は、条件および触媒活性物質の性質に依存して、９０％以上のヒドロデオキシ化から９０％以上の脱炭酸まで変化する。脱酸素反応は一般的に発熱性であり、酸素が多量に存在する場合、このプロセスは、例えば冷水素、供給物または生成物によるクエンチによって中間冷却を伴うことがある。供給原料は、好ましくは、金属の活性を維持するために、金属の硫化を維持する量の硫黄を含むことができる。含酸素化合物を含む供給原料流が１０ｐｐｍｗ未満、５０ｐｐｍｗ未満または１００ｐｐｍｗ未満の硫黄を含む場合、ジメチルジスルフィド（ＤＭＤＳ）のような硫化物供与体が供給原料に添加される。
【0036】
ＨＤＯ反応器の条件下では、水ガスシフトプロセスの平衡により、ＣＯ２とＨ２がＣＯとＨ２Ｏに変換される。卑金属触媒の存在下では、ＣＯとＨ２がＣＨ４とＨ２Ｏに転換されるメタン化が起こる。
【0037】
特に脂肪酸、トリグリセリドおよびフィッシャー・トロプシュ生成物を処理する場合、脱酸素プロセスは、低温流動特性に乏しい直鎖アルカンに富んだ生成物を提供する。したがって、脱酸素プロセスは、生成物の低温流動特性を改善することを目的とした水素異性化工程、および／または生成物の沸点を調整することを目的とした水素化分解工程と組み合わせることができる。
【0038】
典型的には、水素異性化による分子構造の転位は、中間脱酸素生成物流の供給原料を導いて、活性金属（元素貴金属、例えば、白金および／またはパラジウム、または硫化卑金属、例えば、ニッケル、コバルト、タングステンおよび／またはモリブデン）、酸性支持体（典型的には、高い形状選択性を示し、トポロジーを有するモレキュラーシーブ、例えば、ＭＯＲ、ＦＥＲ、ＭＲＥ、ＭＷＷ、ＡＥＬ、ＴＯＮおよびＭＴＴ）および難燃性支持体（例えば、アルミナ、シリカまたはチタニア、またはそれらの組み合わせ）を含む水素異性化において触媒的に活性な材料に接触させることを含む。触媒活性物質は、さらなる成分、例えば、ホウ素またはリンなどを含んでいてもよい。条件は典型的には、温度が２５０～３５０℃の間隔、圧力が２０～１００Ｂａｒの間隔、液体時間空間速度（ＬＨＳＶ）が０．５～８の間隔である。異性化は実質的に熱的に中性であり、典型的には、水素は異性化反応では消費されないが、水素を消費する水素化分解副反応がわずかに起こることがある。異性化に触媒的に活性な材料上の活性金属は、硫化卑金属または還元貴金属のいずれかである。活性金属が貴金属である場合、脱酸素された供給原料は、通常、ストリッピングプロセスを含むガス／液体分離セクションによって精製され、このストリッピングプロセスでは、ストリッピング媒体として水素が使用されるが、イオウの含有量を１～１０ｐｐｍｗ未満に低下させるために、水蒸気などの他のストリッピング媒体が使用されることもある。活性金属が卑金属である場合、活性を維持するために、水素異性化への供給は、金属の硫化を維持する量の硫黄を含むことが好ましい。
【0039】
水素化分解は、大きな分子を小さな分子に分解することで、炭化水素混合物の沸点特性だけでなく低温流動特性も調整する。典型的には、水素化分解は、中間原料を、活性金属（元素貴金属、例えば、白金および／またはパラジウム、またはたは硫化卑金属、例えば、ニッケル、コバルト、タングステンおよび／またはモリブデン）、酸性支持体（典型的には、高い形状選択性を示し、トポロジーを有するモレキュラーシーブ、例えば、ＭＦＩ、ＢＥＡおよびＦＡＵ）および難燃性支持体（アルミナ、シリカまたはチタニア、またはそれらの組み合わせなど）を含む触媒活性材料に接触させるように導くことを含む。触媒活性物質は、さらなる成分、例えば、ホウ素またはリンなどを含んでいてもよい。この全体的な組成は、異性化において触媒活性を有する材料と類似しているが、相違点は、典型的には、酸性支持体の性質であり、この酸性支持体は、異なる構造（アモルファスシリカ－アルミナであってもよい）であってもよく、また、シリカ：アルミナ比などに起因して、異なる－典型的にはより高い－酸性度を有していてもよい。条件は、典型的には、２５０～４００℃の温度、３０～１５０Ｂａｒの圧力、および０．５～８の液体時空間速度（ＬＨＳＶ）であり、任意に、冷水素、供給物または生成物による急冷（クエンチ）による中間冷却を伴う。
【0040】
炭化水素、過剰水素およびヘテロ原子を含む無機分子を含む水素化加工流は、炭化水素とヘテロ原子を含む分子（典型的には気体）を分離しなければならない。これを行うために、水素化加工流は分離セクションに導かれ、この分離セクションは、脂肪酸およびトリグリセリドの処理に関するプロセスシナリオの場合、典型的には、卑金属をベースとするヒドロデオキシ化反応器と貴金属をベースとする水素異性化反応器との間にあるか、または水素異性化において触媒的に活性な物質が卑金属を含む場合には、水素異性化反応器の下流にある。このプロセスはまた、１つまたは複数の他の転化プロセス、例えば、水素化分解または水素化脱芳香族化などを含んでいてもよく、これらの工程の順序および使用される触媒活性金属に応じて、当業者は、リサイクルガス流を取り出す目的で分離セクションを導入するための可能な位置を認識するであろう。
【0041】
含酸素化合物を多く含む原料を処理するプロセスでは、熱の発生と水素の消費量が多いため、水素化加工反応器のガス対オイル比も他の水素化加工プロセスと比較して非常に高く、例えば、１０００～２０００Ｎｍ３／ｍ３となる。
【0042】
含酸素化合物リッチな炭化水素供給原料、例えば、フィッシャー・トロプシュ生成物および生物由来の炭化水素供給原料の場合、水素化加工流は主に長鎖線状炭化水素、メタン、プロパン、水、およびある程度の炭素酸化物を含み、さらに炭化水素供給原料中の窒素が水素化加工流中のアンモニアとなる。添加された硫黄および炭化水素供給原料中の硫黄は、硫化水素として水素化加工流に存在し、最終的に過剰量の水素が未反応のまま水素化加工流を通過する。
【0043】
気相中のＣＨ４の存在は、所定の圧力を有する反応器システムにおいて、ある量のＨ２を置換し、従ってＨ２の分圧を低下させる効果を有し、これは反応の反応速度論および平衡に影響を及ぼす。最大かつ意図した反応条件を確保するためには、ある量のＣＨ４を除去することが望ましい。
【0044】
一般的に、水素化加工流の分離は、複数のステップを含む。温度が水の露点以下である場合、水素化加工流は、通常、三相の流れとなり、最初の分離工程は、高圧低温分離器となり、最初の水蒸気流を（多くの場合、二相の）液体から分離する。２つの液相は別々に低圧低温分離器に導かれ、この低圧低温分離器も典型的には三方向の分離器であり、水素リッチガス流（典型的には油中に溶解した水素に由来する）、非極性生成物流および極性（水性）流を提供する。炭化水素生成物流は、典型的には、水蒸気または水素のいずれかであるストリッピング媒体を使用して、安定化生成物からオフガス（主に炭素数１～５の軽質炭化水素）を分離するための生成物ストリッパーに導くことができる。極性流は典型的には酸性水ストリッパー中で分離され、この場合、いわゆる酸性ガス（サワーガス）、アンモニア、硫化水素および炭素酸化物が、ストリッピング媒体、典型的には水蒸気を使用するストリッピングプロセス、または再沸騰によって水から分離されるような条件が定義される。この分離からのオフガスは、硫化水素アンモニア、および炭素酸化物を回収するために、アミン吸収装置、固体吸着剤、または苛性スクラバーでの精製に導かれることができるが、ほとんど精製されずに、または全く精製されずに、水素リッチガスとともにプロセスリサイクルガスとして回収されることもある。
【0045】
代わりに、水素化加工流の分離は、水素化加工流を高圧ストリッパーに導くことを含むことができ、この高圧ストリッパーでは、ストリッピング媒体（通常、水素リッチ流）が、液体から水蒸気を効率的に分離することを支持する。高圧ストリッパーは、底部に液体流のための出口があり、上部にオーバーヘッド流を有することになる。オーバーヘッド流はいくつかの凝縮可能な生成物を含み、高圧分離器と場合によっては低圧分離器を含む分離器トレインに導かれ、極性（水性）流、ストリッパー内で還流させるための非極性液体炭化水素流、およびガスが分離される。流れのさらなる処理は、上述したものと同様である。
【0046】
リサイクル下における操業の欠点は、不純物がリサイクルに伴って濃縮されることである。これを避けるために、システムからある量の流れを除去することもできるが、これには、リサイクルされた材料のある量を失うという代償が伴う。しかし、リサイクルの効果が不純物の濃度を増幅させるのと同様に、精製の効果も増幅させる可能性があり、例えば微量のメタンを除去するだけでも、リサイクル流の組成に大きな影響を与える可能性がある。
【0047】
ある量のガス炭化水素を除去する一つの方法は、液体炭化水素中にそれらを吸収させることである。メタンは液体炭化水素に中程度しか溶解しないため、従来、液体炭化水素吸収剤は主にガス流からＣ３およびＣ４を捕捉するために使用され、水素リッチなリサイクルガスからメタンを捕捉するために使用されることはなかった。しかしながら、我々は（５７Ｂａｒで稼動するプロセスにおいて）、反応器廃液中のメタンの７．４％のみを捕捉する液体炭化水素吸収剤を使用することにより、メタンの分圧が１４．８Ｂａｒ（バール）から９．５Ｂａｒへと３６％減少し、これは水素分圧の増加５．８Ｂａｒに相当し、これに関連するプロセスの利点の増加を伴う可能性があることを確認した。さらに、液体炭化水素は、流出ガス中に存在するプロパンの約５０％を捕捉することができ、これは水素分圧を２．１Ｂａｒ上昇させることに相当する。
【0048】
ＵＳ２０２０／３５３４０９は、水素リッチ流からＨ２Ｓおよび軽質炭化水素を抽出するために、－３１．４℃で液体ブタンおよびペンタン溶媒を用いてスクラビングする方法を開示している。
【0049】
ＵＳ２０２１／０６０５１６は、リサイクルされたナフサ生成物中において、ガスをストリッピング（除去）し、溶解したＬＰＧ生成物を吸収することにより、液体生成物を安定化させるプロセスを開示している。
【0050】
リーンオイル（希薄オイル）中のメタンの捕捉は、様々な方法で実施することができる。既存のプラントが改修された場合、例えば化石燃料の水素化分解から再生可能エネルギーの水素化分解に改修する場合、最もコスト効率の良い方法は、既存の分離器トレインを再利用し、液体と気体の間に高い接触面積を提供するように構成された液体炭化水素吸収装置が、炭化水素の液体流とガス水素化加工流を受け取る液体炭化水素の吸収装置回路を追加することである。液体流は、メタンリッチ流として液体炭化水素吸収装置を出て、脱着ステップとして働く低圧のフラッシュドラムに導かれ、そこで吸収されたガスは、枯渇した液体炭化水素流からリッチ気体流として分離される。その後、液体炭化水素は加圧されて液体炭化水素吸収装置にリサイクルされ、リッチガス流はガス生成物として導かれ、水素製造に、または他の方法におけるプロセスで使用される。ある量の液体炭化水素がリッチなガス流に移されるため、少量の液体炭化水素をプロセスに加えなければならない。これは、生成物ストリッパーボトムから移される生成物、または他の適切な液体炭化水素である。
【0051】
新しいプラントを建設する場合、水素化加工された生成物の分離と吸収のための統合された（一体型）ユニットを提供する方が、費用効果が高い場合がある。特に、効率的な分離の価値が高い場合には、効率的な吸収／分離レイアウトを提供することが有益であり、場合によっては、トレイ、充填エレメント、あるいは別個の吸収装置のような吸収をサポートするハードウェアを提供することもできる。この場合、低圧の低温分離器とストリッパーがメタンと液体炭化水素の分離を行い、ストリッピングされた液体は加圧され、吸収用の液体炭化水素として使用される。
【0052】
ガス／液体分離が高圧ストリッパーで実施される場合、本開示の実施形態は、メタンおよびプロパン吸収能力が増大するように、ある量の凝縮した非極性オーバーヘッド流をストリッパーオーバーヘッドと組み合せることを含むことができる。その後、高圧分離器はリサイクルのために水素を放出し、低圧分離器は捕捉されたメタンおよびプロパンの大部分を放出する。
【0053】
リーンオイルとメタンリッチガスを接触させるユニットは、ガス／液体接触を促進するための手段から構成されることが有利である。これは、分離ユニットトレイまたは不活性充填エレメントであってもよい。
【0054】
メタンの捕捉に使用するリーンオイルは、プラントのレイアウトや規模に応じて、入手可能な幅広いオイルの中から選択することができる。液体１モルあたりの溶解度は同程度であるため、低分子量のリーンオイルは、一般的に体積あたりの吸収容量が高くなる。さらに、ガスを除去したリーンオイルも吸収容量が高くなる。このことは、安定化した軽質ナフサ（Ｃ５～Ｃ７）をリーンオイルとして使用する場合、フラッシュ分離後の完全な液体生成物（Ｃ１４～Ｃ１８が主成分であるが、軽質炭化水素もわずかに含まれる）と比較して、より少ない量のリーンオイルが必要となることを意味する。この余剰能力は、もちろん、リーンオイルを供給するために必要なプロセスレイアウトの利点とコスト、およびリーンオイルと捕捉されたガスの利用可能性とのバランスをとる必要がある。
【0055】
再生可能なメタンおよび／またはプロパンの製造が、例えば液化ガスとして販売するために十分な価値がある場合、これらのガスの高い捕捉は、特別な価値があるであろう。これは典型的には、大規模プラントの場合である。
【0056】
他の場合、特に既存のプラントの改修の場合、リーンオイルの供給源は、物理的なレイアウトと機器の利用可能性によって決定されることができ、プロセスパラメータも影響を受けることになる。その一例として、運転圧力が低い場合、可能な限り高い水素分圧を確保するために、メタンをより完全に除去する必要がある。
【0057】
吸収のための運転パラメータが、捕捉されるガスの量を規定する。水素消費量が多いため、典型的な含酸素化合物処理では、ガス対オイル比も高くなる。したがって、吸収装置の作動には、液体供給原料とメタンの希薄炭化水素の比率が１超、２超、４超、あるいは７を超えるような、吸収のための液体炭化水素の量が非常に多くなる場合もあり；すなわち、希薄炭化水素の流量が液体原料と生成物の流量の４倍までとなり、吸収装置内のガス対オイル比が２００Ｎｍ３／ｍ３～２０００Ｎｍ３／ｍ３となる。既存の設備を改良する場合、本開示は上記の比率よりも低い比率でも有益である。
【0058】
希薄炭化水素の圧力も考慮する必要がある。メタンのアルカンへの溶解度は圧力の関数として増加するが、この効果は水素の方が高い。したがって、メタンの選択性は圧力が高くなるにつれて低下し、水素精製への影響は、中程度の圧力、例えば、３０００ｋＰａ～８０００ｋＰａの方が、それを超える圧力よりも高くなる。
【0059】
図の簡単な説明
【図面の簡単な説明】
【0060】
【0061】
図１は、既存のプラントを改修するのに適した本開示によるプロセスレイアウトを示し、既存のレイアウトは、高圧冷却分離器および低圧冷却分離器を含む、炭化水素質供給原料流１０２、例えば、含酸素化合物リッチ混合物が、リサイクルガス流１０４、およびある量のメークアップ水素１０５ともに、全供給流として、水素化加工において触媒活性を有する材料を含む水素化加工反応器ＨＤＰに導かれ、多相の水素化加工流１０８を提供する。含酸素化合物リッチの供給原料の場合、触媒活性材料はヒドロデオキシ化に活性であり、他の供給原料の場合、触媒活性材料は他の水素化処理プロセス、水素異性化または水素化分解で活性であることができる。多相水素化加工流１０８は、（冷却後）高圧低温分離器ＨＰＣＳに導かれ、ここで多相水素化加工流１０８は、極性液体流１１０（炭化水素供給原料が含酸素化合物を豊富に含まない場合は存在しない場合がある）、非極性液体流１１２、軽質ガス、および、例えば、未反応水素、メタン、プロパン、硫化水素などを含むガス水素化加工流１１４に分離される。両方の液体流１１０、１１２は、下流の低圧低温分離器ＬＰＣＳに導かれる。低圧低温分離器ＬＰＣＳにおいては、入力は３相に分離される；すなわち、主に非極性液体流１１２に溶解した水素とメタンを含む水素リッチガス流１１６、非極性生成物流１１８、および酸性水システムに導かれる極性酸性水流１２０である。
【0062】
非極性生成物流１１８は、生成物ストリッパーＰＳに導かれ、そこでは、水蒸気１２６などのストリッピング媒体の使用により、生成物流１２２がストリッパー水蒸気１２４から分離される。ストリッパーは通常還流で作動され、極性流は凝縮され、酸性水システムに導かれる。
【0063】
ガス水素化加工流１１４は吸収装置ＡＢＳに導かれ、炭化水素の希薄液体流１２８も受け取り、この希薄液体流はガス水素化加工流と効果的に接触し、炭化水素の液体流中のメタンを最大限に捕捉し、炭化水素１３０のメタンリッチ液体流およびメタン減少ガス流１３２を提供し、これはコンプレッサーＣで加圧され、リサイクルガス１０４として導かれる。脱着ＤＥＳのための低温低圧分離では、混合物がフラッシングされ、メタン減少液体流１３４とメタンリッチガス流１３６とに分離される。メタン減少液体流１３４はポンプＰで加圧され、炭化水素１２８の希薄液体流として再利用される。ある量の液体炭化水素がメタンリッチガス流１３６中に存在する可能性があるため、液体炭化水素のメークアップ流１３８が、例えば生成物ストリッパーＰＳの生成物出口から供給されることができる。
【0064】
図２は、既存の設備を使用しないプラントに適した、本開示によるプロセスレイアウトを示す。ここでも、炭化水素質供給原料流２０２、例えば、含酸素化合物リッチ混合物などは、リサイクルガス流２０４およびある量のメークアップ水素２０５とともに、全供給流として、水素化加工に触媒的に活性な材料を含む水素化加工反応器ＨＤＰに導かれ、多相の水素化加工流２０８を提供する。含酸素化合物リッチな供給原料の場合、触媒活性材料はヒドロデオキシ化において活性であり、他の供給原料の場合、触媒活性材料は他の水素化処理プロセス、水素異性化または水素化分解において活性であることができる。多相水素化加工流２０８は、（冷却後）統合された高圧冷却分離器－吸収装置ＨＰＣＳＡに導かれる。統合された高圧低温分離－吸収装置ＨＰＣＳＡにおいて、多相水素処理流２０８は、極性液体流２１０（炭化水素質供給原料が含酸素化合物を豊富に含まない場合は存在しない場合がある）、非極性液体流２１２、軽質ガス、および、例えば、未反応水素、メタン、プロパン、硫化水素などを含む気相に分離される。統合された高圧冷却分離器－吸収装置ＨＰＣＳＡの上部では、炭化水素の希薄液体流２３８が受け取られ、水素化加工流の気相と接触し、メタンおよび他の可溶性ガスを吸収し、メタンが減少したガス流２３２を放出し、これはコンプレッサーＣで加圧され、リサイクルガス２０４として導かれる。両方の液体流２１０、２１２は、下流の低圧低温分離器ＬＰＣＳに導かれる。低圧冷却分離器ＬＰＣＳにおいて、入力は３相に分離される；すなわち、主に非極性液体流２１２に溶解した水素とメタンを含む水素リッチガス流２１６、非極性生成物流２１８、および酸性水システムに導かれる極性酸性水流２２０である
【0065】
非極性生成物流２１８は、生成物ストリッパーＰＳに導かれ、ストリッピング媒体、例えば、水素２２６などの使用により、生成物流２２２がストリッパー水蒸気２２４から分離される。ストリッパーは典型的には還流で作動され、極性流も凝縮され、酸性水システムに導かれる。ある量の生成物流は、ポンプＰで加圧され、統合された高圧冷却分離器・吸収装置ＨＰＣＳＡ用の炭化水素の希薄液体流２３８として導かれるが、他の流をこの目的に使用することもできる。
【0066】
図３は、先行技術によるプロセスレイアウトを示し、このプロセスでは、炭化水素質供給原料流３０２、例えば、含酸素化合物リッチ混合物などが、リサイクルガス流３０４およびある量のメークアップ水素３０５とともに、水素化加工に触媒的に活性な材料を含む水素化加工反応器ＨＤＰに全供給流として導かれ、水素化加工流３０８を提供する。含酸素化合物リッチな供給原料の場合、触媒活性材料はヒドロデオキシ化において活性であり、他の供給原料の場合、触媒活性材料は他の水素化処理プロセス、水素異性化または水素化分解において活性であることができる。水素化加工流３０８は、（冷却後）高圧低温分離器ＨＰＣＳに導かれ、ここで水素化加工流３０８は、極性液体流３１０（炭化水素供給原料が含酸素化合物を豊富に含まない場合は存在しない場合がある）、非極性液体流３１２、および未反応水素、メタン、プロパン、および硫化水素を含むガス水素化加工流３１４に分離される。望ましくない成分の蓄積を避けるため、パージ流３３６を取り出し、残りのリサイクルガス流３３２をコンプレッサーＣで加圧し、リサイクルガス３０４として導くことができる。両方の液体流３１０、３１２は、下流の低圧冷却分離器ＬＰＣＳに導かれる。低圧冷却分離器ＬＰＣＳでは、入力が３つの相で分離される；すなわち、主に非極性液体流３１２に溶解した水素とメタンを含む水素リッチガス流３１６、非極性生成物流３１８、および酸性水システムに導かれる極性酸性水流３２０である。
【0067】
非極性生成物流３１８は、生成物ストリッパーＰＳに導かれ、水素３２６などのストリッピング媒体の使用により、生成物流３２２がストリッパー水蒸気３２４から分離される。ストリッパーは通常還流で運転され、極性流は凝縮され、酸性水システムに導かれる。
【0068】
図４は、分離が高圧ストリッパーＨＰＳで実施される、本開示によるプロセスレイアウトを示す。炭化水素質供給原料流４０２、例えば、含酸素化合物リッチ混合物は、リサイクルガス流４０４およびある量のメークアップ水素４０５とともに、全供給流として、水素化加工に触媒的に活性な材料を含む水素化加工反応器ＨＤＰに導かれ、水素化加工流４０８を提供する。含酸素化合物を豊富に含む供給原料の場合、触媒活性材料はヒドロデオキシ化において活性であり、他の供給原料の場合、触媒活性材料は他の水素化処理プロセス、水素異性化または水素化分解において活性であることができる。水素化加工流４０８は、（冷却後）高圧ストリッパーＨＰＳに導かれ、ストリッピング媒体、典型的には水素４２６を受け取る。水素化加工流４０８は、ストリッピング液体流４２２とストリッパー水蒸気４１８に分離される。ストリッパーオーバーヘッド流４１８は、炭化水素の希薄液体流４３８と組み合わされ、例えば空気冷却器ＣＯＯＬ中において冷却される。冷却されたストリッパーオーバーヘッド流／リーンオイル混合物４２４は、高圧オーバーヘッド分離器ＨＰＯに導かれ、そこで入口は、酸性水４２０、炭化水素のメタンリッチ液体流４３０、およびメタン減少ガス流４３２に分離され、これはコンプレッサーＣで加圧され、リサイクルガス４０４として導かれる。低温低圧オーバーヘッド分離器ＬＰＯにおいて、炭化水素のメタンリッチ液体流路４３０がフラッシングされ、メタン減少液体流４３４とメタンリッチガス流４３６が分離され、典型的には酸性水流４２０も分離される。メタン減少液体流４３４はポンプＰで加圧され、高圧ストリッパーＨＰＳ用のオーバーヘッド凝縮水と炭化水素の希薄液体流４３８として再利用される。
【0069】
図５は、分離が高圧ストリッパーＨＰＳで実施される、本開示による代替プロセスレイアウトを示す。炭化水素質供給原料流５０２、例えば、含酸素化合物リッチ混合物などは、リサイクルガス流５０４およびある量のメークアップ水素５０５とともに、全供給流として、水素化加工に触媒的に活性な材料を含む水素化加工反応器ＨＤＰに導かれ、水素化加工流５０８を提供する。含酸素化合物リッチな供給原料の場合、触媒活性材料は、ヒドロデオキシ化において活性であり、他の供給原料の場合、触媒活性材料は、他の水素化処理プロセス、水素異性化または水素化分解において活性であることができる。水素化加工流５０８は（冷却後）高圧ストリッパーＨＰＳに導かれ、ストリッピング媒体、典型的には水素５２６を受け取る。水素化加工流５０８は、ストリッピング液体流５２２とストリッパー水蒸気５１８に分離される。ストリッパーオーバーヘッド流５１８は、例えば空気冷却器ＣＯＯＬで冷却される。冷却されたストリッパーオーバーヘッド流５２４は、高圧オーバーヘッド吸収装置／分離器ＨＰＯＡに導かれ、この高圧オーバーヘッド吸収装置／分離器ＨＰＯＡは、ストリッパーオーバーヘッド流５２４用の入口に加えて、炭化水素の希薄液体流５３８用の入口を備える。高圧オーバーヘッド吸収装置／分離器ＨＰＯＡは、炭化水素の希薄液体流と気相との接触を提供するように構成され、この接触は、高圧オーバーヘッド吸収装置／分離器ＨＰＯＡの上部にトレイまたは充填要素を設けることによって強化され得る。入口は、図４に示した実施形態と同様に、酸性水５２０、炭化水素のメタンリッチ液体流５３０、およびメタン減少ガス流５３２に分離され、これはコンプレッサーＣで加圧され、リサイクルガス５０４として導かれる。このある量の流れは、パージ流５３３として取り出されることができる。低温低圧オーバーヘッド分離器ＬＰＯにおいては、炭化水素のメタンリッチ液体流５３０がフラッシングされ、メタン減少液体流５３４とメタンリッチガス流５３６、および典型的には酸性水流５２０が分離される。メタン減少液体流５３４はポンプＰで加圧され、高圧ストリッパーＨＰＳのためのオーバーヘッド凝縮水中において、高圧オーバーヘッド吸収装置／分離器ＨＰＯＡのための炭化水素の希薄液体流５３８として再利用される。
【0070】
図６は、分離が高圧ストリッパーＨＰＳで実施される、先行技術による比較代替プロセスレイアウトを示す。炭化水素質供給原料流６０２、例えば、含酸素化合物リッチ混合物などは、リサイクルガス流６０４およびある量のメークアップ水素６０５とともに、水素化加工に触媒的に活性な材料を含む水素化加工反応器ＨＤＰに全供給流として導かれ、水素化加工流６０８を提供する。含酸素化合物リッチな供給原料の場合、触媒的に活性な材料は、ヒドロデオキシ化において活性であり、他の供給原料の場合、触媒的に活性な材料は、他の水素化処理プロセス、水素異性化または水素化分解において活性であることができる。水素化加工流６０８は（冷却後）高圧ストリッパーＨＰＳに導かれ、ストリッピング媒体、典型的には水素６２６を受け取る。水素化加工流６０８は、ストリッピング液体流６２２とストリッパーオーバーヘッド流６１８に分離される。ストリッパーオーバーヘッド流６１８は、例えば空気冷却器ＣＯＯＬで冷却される。冷却されたストリッパーオーバーヘッド流６２４は、高圧オーバーヘッド分離器ＨＰＯに導かれ、そこで入口流は、酸性水６２０、炭化水素の液体流６３０、およびガス流６３２に分離され、これはコンプレッサーＣで加圧され、リサイクルガス６０４として導かれる。ガス流６３２はメタンを含むため、メタンの蓄積を避けるためにパージ流を取り出す必要がある場合がある。
【0071】
図７は、高圧ストリッパーＨＰＳにおいて分離が行われる、先行技術によるプロセスレイアウトを示す。炭化水素供給原料流７０２、例えば、含酸素化合物リッチ混合物などは、リサイクルガス流７０４およびある量のメークアップ水素７０５とともに、全供給流として、水素化加工に触媒的に活性な材料を含む水素化加工反応器ＨＤＰに導かれ、水素化加工流７０８を提供する。含酸素化合物を豊富に含む供給原料の場合、触媒的に活性な材料は、ヒドロデオキシ化において活性であり、他の供給原料の場合、触媒的に活性な材料は、他の水素化処理プロセス、水素異性化または水素化分解において活性であることができる。水素化加工流７０８は（冷却後）高圧ストリッパーＨＰＳに導かれ、ストリッピング媒体、典型的には水素７２６を受け取る。水素化加工流７０８は、ストリッピング液体流７２２とストリッパー水蒸気７１８に分離される。ストリッパーオーバーヘッド流７１８は、例えば空気冷却器ＣＯＯＬで冷却される。冷却されたストリッパーオーバーヘッド流７２４は、高圧オーバーヘッド分離器ＨＰＯに導かれ、そこで入口は、酸性水７２０、炭化水素の液体流７３０、およびガス流７３２に分離され、これはコンプレッサーＣで加圧され、リサイクルガス７０４として導かれる。このある量の流れは、パージ流７３３として取り出されることができる。低温低圧オーバーヘッド分離器ＬＰＯでは、炭化水素の液体流７３０がフラッシングされ、液体流７３４とガス流７３６、および典型的には酸性水流７２０が分離される。メタン減少液体流７３４は、ポンプＰで加圧され、高圧ストリッパーＨＰＳのオーバーヘッド凝縮水として再利用される。
【実施例】
【0072】
【0073】
実施例のプロセスでは、ヒドロデオキシ化反応器において、脱炭酸によるＣＯ２の生成と、それに続くＣＯへの転化およびＣＨ４へのメタン化の後にある量のメタンが生成される。図３による先行技術のプロセスにおいては、生成されたメタンの大部分が、プロセスのガスループで水素とともにリサイクルされる。これとは逆に、図２に従った本開示のプロセスでは、希薄炭化水素に吸収され、ガスループから取り出されるメタンの量が増加する可能性がある。
【0074】
表１は、２つのプロセスについて、水素化加工流２０８、高圧冷却分離器および吸収装置ＨＰＣＳＡからのオイル出口２１２、およびリサイクルガスとして導かれるメタン減少ガス流２３２中の軽質ガス量（ｖｏｌ％、体積％）を示している。この構成においては、リサイクルガスとして使用されるメタン減少ガス流２３２と炭化水素の希薄液体流２３８の比率は、７２５Ｎｍ３／ｍ３であった。これは、高圧冷却分離器および吸収装置ＨＰＣＳＡから引き出された液体炭化水素の合計量１５６ｍ３／ｈに相当する。
【0075】
表２は同様に、２つのプロセスについて、水素化加工流３０８、高圧冷却分離器ＨＰＣＳからの非極性液体流３１２、およびリサイクルガス３３２中の軽質ガス量（ｖｏｌ％）を示している。希薄炭化水素はリサイクルされないため、高圧冷却分離器ＨＰＣＳから回収される液体炭化水素の総量はわずか９０ｍ３／ｈであり、リサイクルガスからメタンを引き抜く低い能力で構成される。
【0076】
吸収装置のない図３のプロセスでは、水素化加工流３０８に含まれる水素化加工プロセスから離れるメタンのうち、５．１％が液相に溶解したままである。図１のプロセスで吸収装置を使用すると、これとは逆に、油に吸収されるメタンの量は約７．５％に増加する。従って、メタンの大部分はリサイクル・ガス・ループにリサイクルされるが、それにもかかわらず、わずかな差がメタンの安定濃度に大きな差をもたらし、本発明の方法においては、リサイクルガス中のメタン濃度が２５．９％ｖｏｌから１６．６％ｖｏｌに減少する。さらに、リサイクルガスからのプロパンの回収量が増加するため、リサイクルガス中のＣ１－Ｃ３炭化水素の量は３３．５％ｖｏｌから２０．３％ｖｏｌに減少する。この減少は、水素濃度を６３．７％ｖｏｌから７７．８％ｖｏｌに増加させることに相当し、分圧を３６Ｂａｒから４４Ｂａｒに増加させることになり（圧力を５７．５Ｂａｒと仮定）。もし、全体的な圧力を増加させることによって実施しようとしたならば、プロセス設備への著しい投資の増加を必要としたであろう。これは、再置換において既存のプラントを変換する場合には不可能であろう。
【0077】
吸収装置の作動は、炭化水素の液体流の量を変化させることによって変化させることができる。
【0078】
表３は、プロセス内のパラメータを調整した場合の効果を示している。表２（吸収に希薄炭化水素を使用しない、図３の場合）と表１（希薄炭化水素はディーゼル）の２つのシナリオを、希薄炭化水素としてナフサを使用した同様のシナリオ（３つとも同じ圧力）と比較した。このことから、軽質炭化水素、例えば、ナフサなどを都合よく使用することで、メタンの除去量が増加し、それに伴って水素分圧が上昇することが明らかである。次の２つのラインでは、作動圧力が１００ｂａｒの場合、軽質炭化水素中のメタンの吸収効果がより高くなることが示されている。
【0079】
表４は、本方法の利点を評価するための別のアプローチを示している。この評価では、図５と図７それぞれについて、総供給速度１９９ｍ３／ｈ（５０８と７０８の流れ）に基づき、水素処理ガス流（５０４と５０５、または７０４と７０５の流れの組み合わせ）の純度を少なくとも８０ｖｏｌ％とする目的で、プロセスシミュレーションを実行した。図５と図４を比較すると、希薄炭化水素吸収装置の存在により、リサイクルガスの純度が高くなり（５０４の７２．６ｖｏｌ％対７０４の７２．３ｖｏｌ％）、パージ量が減少し（５３３と５３６の組み合わせ対７３３と７３６の組み合わせ）、メイクアップガス（５０５対７０５）が２５０００Ｎｍ３／ｈ減少することがわかる。
【0080】
【表1】
【0081】
【表2】
【0082】
【表3】
【0083】
【表4】
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【手続補正書】
【提出日】2024-02-28
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
含酸素化合物リッチの供給原料を、炭化水素の液体生成物流に変換する方法であって、ａ． 前記供給原料をリサイクルガス流と組み合わせて水素化加工ステップに導き、少なくとも、水素、メタンおよび炭化水素を含む二相水素化加工プロセス流を提供するステップ、
ｂ． 周囲温度および圧力で液体である炭化水素のメタン希薄流を、（ｉ）前記二相水素化加工プロセス流、または（ｉｉ）相分離手段および任意選択で冷却手段によって前記二相水素化加工プロセス流から誘導されたガス状水素化加工流のいずれかであるメタン供与体流と組み合わせて、多相組み合わせ流を提供するステップ、
ｃ． 前記多相組み合わせ流を、少なくとも、前記水素化加工プロセス流に含まれる水素の大部分を含む水素リッチガス流と、吸収されたメタンを含むリッチ液体炭化水素流とに分離するステップ、ならびに、
ｄ． 脱着ステップにおいて、例えばフラッシングプロセスまたはストリッピングプロセスなどにより、前記リッチ液体炭化水素流からある量のメタンを脱着し、ある量のメタンを気相に移動させ、メタンリッチガス流を提供し、炭化水素の液体生成物流を提供するステップ、
を含む前記方法。
【請求項2】
前記多相組み合わせ流を冷却および相分離して前記水素リッチガス流および前記リッチ液体炭化水素流を提供する前に、前記炭化水素のメタン希薄流を、二相水素化加工プロセス流と組み合わせて多相組み合わせ流を提供する、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
二相水素化処理プロセス流が冷却され、フラッシングステップによって相分離され、ガス流および液体流を提供し、および炭化水素のメタン希薄流が、組み合わせステップにおいてこのガス流と組み合わされて、前記多相組み合わせ流を提供する、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
炭化水素のメタン希薄流が二相水素化加工炭化水素流と組み合わされてメタンを含む炭化水素の前記リッチ液体流が提供されるように、フラッシングステップおよび組み合わせステップが、統合された吸収ゾーンおよびフラッシングゾーンで行われる、請求項３に記載の方法。
【請求項5】
フラッシュ分離および吸収のための別個の装置において、フラッシングステップおよび組み合わせステップが実施される、請求項３に記載の方法。
【請求項6】
前記二相水素化加工プロセス流の分離が、任意の冷却後、二相水素化加工プロセス流をストリッピング媒体を受ける高圧ストリッパーに導き、ストリッピング液体流およびストリッパーオーバーヘッド流を提供することによって実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項7】
前記ストリッパーオーバーヘッド流が、前記ガス状水素化加工流を構成し、このガス水素化加工流が、第１の分離器に導かれる前に、炭化水素のメタン希薄液体流と組み合わされて、少なくとも、前記炭化水素のメタンリッチ液体流および前記水素リッチガス流を提供し、前記メタンリッチ液体流が、前記脱着ステップを提供するさらなる分離器に導かれて、メタン減少液体流およびメタンリッチガス流を提供する、請求項６に記載の方法。
【請求項8】
多相組み合わせ流の圧力が、少なくとも３０００ｋＰａである、請求項１または２に記載の方法。
【請求項9】
多相組み合わせ流の温度が、２０℃～２７５℃、例えば２０℃～９０℃または２０℃～１５０℃または１５０℃～２７５℃または２００℃～２７５℃である、請求項１または２に記載の方法。
【請求項10】
脱着ステップが、圧力を２０００ｋＰａ未満に低下させることを含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項11】
脱着ステップは、ストリッピング媒体、例えば、水素または水蒸気で、炭化水素のメタンリッチ液体流をストリッピングすることを含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項12】
脱着ステップが、脱着前の圧力の８０％の減圧を伴う、請求項１または２に記載の方法。
【請求項13】
炭化水素の液体生成物流が、少なくともある量のメタン減少液体流またはメタン減少液体流をさらに水素化処理した生成物を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項14】
炭化水素の液体流が、少なくともある量の液体水素化加工流または液体水素化加工流をさらに水素化加工した生成物を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項15】
液相入口、気相入口および出口を有する水素化処理セクション、入口、液相出口および気相出口を有する第１の分離手段、
液体入口および気相入口、液相出口および気相出口を有する吸収手段であって、当該吸収手段は、任意に、第１の分離手段の気相出口によって、吸収手段の気相入口および吸収手段の液相出口が統合された装置の内部にあるように、前記第１の分離手段と同じ圧力容器内の統合された装置内にあり、
入口、液相出口および気相出口を有する第２の分離手段、
を備えるプロセスプラントであって、
ここで、水素化加工セクションの液相入口は、含酸素化合物供給原料を受け入れるように構成され、
水素化加工セクションの気相入口は、水素リッチなガスを受け入れるように構成され、
水素化加工セクションの出口は、第１の分離手段の入口と流体連通しており、
第１の分離手段の気相出口は、吸収手段の気相入口と流体連通しており、
液体炭化水素流は、吸収手段の前記液相入口に導かれ、
吸収手段の気相出口は、任意に精製手段を介して、水素化加工セクションの前記気相入口と流体連通しており、
吸収手段の液相出口が、前記第２の分離手段の入口と流体連通している、
前記プロセスプラント。
【請求項16】
入口および出口を有する加圧手段をさらに備え、前記第２の分離手段の液相出口が前記加圧手段の入口と流体連通しており、前記加圧手段の出口が前記吸収手段の入口と流体連通している、請求項１５に記載のプロセスプラント。
【請求項17】
多相流入口、液相入口、液相出口および気相出口を含む、分離および吸収の統合された手段であって、前記分離および吸収の統合された手段は、単一の圧力容器内において分離ゾーンと吸収ゾーンを備え、
ここで、
前記分離ゾーンは、前記吸収ゾーンの下方に配置され、前記分離ゾーンと前記吸収ゾーンとの間の流体連通を可能にするように構成されており、
前記吸収ゾーンが、液体入口と気相出口とを有し、任意に、気体と液体との接触を促進するための手段を備える、前記手段。
【手続補正書】
【提出日】2024-03-28
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0058】
希薄炭化水素の圧力も考慮する必要がある。メタンのアルカンへの溶解度は圧力の関数として増加するが、この効果は水素の方が高い。したがって、メタンの選択性は圧力が高くなるにつれて低下し、水素精製への影響は、中程度の圧力、例えば、３０００ｋＰａ～８０００ｋＰａの方が、それを超える圧力よりも高くなる。
なお、本発明は以下の項目を含む。
［項目１］
含酸素化合物リッチの供給原料を、炭化水素の液体生成物流に変換する方法であって、
ａ．前記供給原料をリサイクルガス流と組み合わせて水素化加工ステップに導き、少なくとも、水素、メタンおよび炭化水素を含む二相水素化加工プロセス流を提供するステップ、
ｂ．周囲温度および圧力で液体である炭化水素のメタン希薄流を、（ｉ）前記二相水素化加工プロセス流、または（ｉｉ）相分離手段および任意選択で冷却手段によって前記二相水素化加工プロセス流から誘導されたガス状水素化加工流のいずれかであるメタン供与体流と組み合わせて、多相組み合わせ流を提供するステップ、
ｃ．前記多相組み合わせ流を、少なくとも、前記水素化加工プロセス流に含まれる水素の大部分を含む水素リッチガス流と、吸収されたメタンを含むリッチ液体炭化水素流とに分離するステップ、ならびに、
ｄ．脱着ステップにおいて、例えばフラッシングプロセスまたはストリッピングプロセスなどにより、前記リッチ液体炭化水素流からある量のメタンを脱着し、ある量のメタンを気相に移動させ、メタンリッチガス流を提供し、炭化水素の液体生成物流を提供するステップ、
を含む前記方法。
［項目２］
前記多相組み合わせ流を冷却および相分離して前記水素リッチガス流および前記リッチ液体炭化水素流を提供する前に、前記炭化水素のメタン希薄流を、二相水素化加工プロセス流と組み合わせて多相組み合わせ流を提供する、項目１に記載の方法。
［項目３］
二相水素化処理プロセス流が冷却され、フラッシングステップによって相分離され、ガス流および液体流を提供し、および炭化水素のメタン希薄流が、組み合わせステップにおいてこのガス流と組み合わされて、前記多相組み合わせ流を提供する、項目１に記載の方法。
［項目４］
炭化水素のメタン希薄流が二相水素化加工炭化水素流と組み合わされてメタンを含む炭化水素の前記リッチ液体流が提供されるように、フラッシングステップおよび組み合わせステップが、統合された吸収ゾーンおよびフラッシングゾーンで行われる、項目３に記載の方法。
［項目５］
フラッシュ分離および吸収のための別個の装置において、フラッシングステップおよび組み合わせステップが実施される、項目３に記載の方法。
［項目６］
前記二相水素化加工プロセス流の分離が、任意の冷却後、二相水素化加工プロセス流をストリッピング媒体を受ける高圧ストリッパーに導き、ストリッピング液体流およびストリッパーオーバーヘッド流を提供することによって実施される、項目１に記載の方法。
［項目７］
前記ストリッパーオーバーヘッド流が、前記ガス状水素化加工流を構成し、このガス水素化加工流が、第１の分離器に導かれる前に、炭化水素のメタン希薄液体流と組み合わされて、少なくとも、前記炭化水素のメタンリッチ液体流および前記水素リッチガス流を提供し、前記メタンリッチ液体流が、前記脱着ステップを提供するさらなる分離器に導かれて、メタン減少液体流およびメタンリッチガス流を提供する、項目６に記載の方法。
［項目８］
多相組み合わせ流の圧力が、少なくとも３０００ｋＰａである、項目１、２、３、４、５、６または７に記載の方法。
［項目９］
多相組み合わせ流の温度が、２０℃～２７５℃、例えば２０℃～９０℃または２０℃～１５０℃または１５０℃～２７５℃または２００℃～２７５℃である、項目１、２、３、４、５、６、７または８に記載の方法。
［項目１０］
脱着ステップが、圧力を２０００ｋＰａ未満に低下させることを含む、項目１、２、３、４、５、６、７、８または９に記載の方法。
［項目１１］
脱着ステップは、ストリッピング媒体、例えば、水素または水蒸気で、炭化水素のメタンリッチ液体流をストリッピングすることを含む、項目１、２、３、４、５、６、７、８または９に記載の方法。
［項目１２］
脱着ステップが、脱着前の圧力の８０％の減圧を伴う、項目１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１に記載の方法。
［項目１３］
炭化水素の液体生成物流が、少なくともある量のメタン減少液体流またはメタン減少液体流をさらに水素化処理した生成物を含む、項目１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２に記載の方法。
［項目１４］
炭化水素の液体流が、少なくともある量の液体水素化加工流または液体水素化加工流をさらに水素化加工した生成物を含む、項目１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２または１３に記載の方法。
［項目１５］
液相入口、気相入口および出口を有する水素化処理セクション、
入口、液相出口および気相出口を有する第１の分離手段、
液体入口および気相入口、液相出口および気相出口を有する吸収手段であって、当該吸収手段は、任意に、第１の分離手段の気相出口によって、吸収手段の気相入口および吸収手段の液相出口が統合された装置の内部にあるように、前記第１の分離手段と同じ圧力容器内の統合された装置内にあり、
入口、液相出口および気相出口を有する第２の分離手段、
を備えるプロセスプラントであって、
ここで、水素化加工セクションの液相入口は、含酸素化合物供給原料を受け入れるように構成され、
水素化加工セクションの気相入口は、水素リッチなガスを受け入れるように構成され、
水素化加工セクションの出口は、第１の分離手段の入口と流体連通しており、
第１の分離手段の気相出口は、吸収手段の気相入口と流体連通しており、
液体炭化水素流は、吸収手段の前記液相入口に導かれ、
吸収手段の気相出口は、任意に精製手段を介して、水素化加工セクションの前記気相入口と流体連通しており、
吸収手段の液相出口が、前記第２の分離手段の入口と流体連通している、
前記プロセスプラント。
［項目１６］
入口および出口を有する加圧手段をさらに備え、前記第２の分離手段の液相出口が前記加圧手段の入口と流体連通しており、前記加圧手段の出口が前記吸収手段の入口と流体連通している、項目１５に記載のプロセスプラント。
［項目１７］
多相流入口、液相入口、液相出口および気相出口を含む、分離および吸収の統合された手段であって、
前記分離および吸収の統合された手段は、単一の圧力容器内において分離ゾーンと吸収ゾーンを備え、
ここで、
前記分離ゾーンは、前記吸収ゾーンの下方に配置され、前記分離ゾーンと前記吸収ゾーンとの間の流体連通を可能にするように構成されており、
前記吸収ゾーンが、液体入口と気相出口とを有し、任意に、気体と液体との接触を促進するための手段を備える、前記手段。
なお、本発明は以下の項目を含む。
［項目１］
含酸素化合物リッチの供給原料を、炭化水素の液体生成物流に変換する方法であって、
ａ．前記供給原料をリサイクルガス流と組み合わせて水素化加工ステップに導き、少なくとも、水素、メタンおよび炭化水素を含む二相水素化加工プロセス流を提供するステップ、
ｂ．周囲温度および圧力で液体である炭化水素のメタン希薄流を、（ｉ）前記二相水素化加工プロセス流、または（ｉｉ）相分離手段および任意選択で冷却手段によって前記二相水素化加工プロセス流から誘導されたガス状水素化加工流のいずれかであるメタン供与体流と組み合わせて、多相組み合わせ流を提供するステップ、
ｃ．前記多相組み合わせ流を、少なくとも、前記水素化加工プロセス流に含まれる水素の大部分を含む水素リッチガス流と、吸収されたメタンを含むリッチ液体炭化水素流とに分離するステップ、ならびに、
ｄ．脱着ステップにおいて、例えばフラッシングプロセスまたはストリッピングプロセスなどにより、前記リッチ液体炭化水素流からある量のメタンを脱着し、ある量のメタンを気相に移動させ、メタンリッチガス流を提供し、炭化水素の液体生成物流を提供するステップ、
を含む前記方法。
［項目２］
前記多相組み合わせ流を冷却および相分離して前記水素リッチガス流および前記リッチ液体炭化水素流を提供する前に、前記炭化水素のメタン希薄流を、二相水素化加工プロセス流と組み合わせて多相組み合わせ流を提供する、項目１に記載の方法。
［項目３］
二相水素化処理プロセス流が冷却され、フラッシングステップによって相分離され、ガス流および液体流を提供し、および炭化水素のメタン希薄流が、組み合わせステップにおいてこのガス流と組み合わされて、前記多相組み合わせ流を提供する、項目１に記載の方法。
［項目４］
炭化水素のメタン希薄流が二相水素化加工炭化水素流と組み合わされてメタンを含む炭化水素の前記リッチ液体流が提供されるように、フラッシングステップおよび組み合わせステップが、統合された吸収ゾーンおよびフラッシングゾーンで行われる、項目３に記載の方法。
［項目５］
フラッシュ分離および吸収のための別個の装置において、フラッシングステップおよび組み合わせステップが実施される、項目３に記載の方法。
［項目６］
前記二相水素化加工プロセス流の分離が、任意の冷却後、二相水素化加工プロセス流をストリッピング媒体を受ける高圧ストリッパーに導き、ストリッピング液体流およびストリッパーオーバーヘッド流を提供することによって実施される、項目１に記載の方法。
［項目７］
前記ストリッパーオーバーヘッド流が、前記ガス状水素化加工流を構成し、このガス水素化加工流が、第１の分離器に導かれる前に、炭化水素のメタン希薄液体流と組み合わされて、少なくとも、前記炭化水素のメタンリッチ液体流および前記水素リッチガス流を提供し、前記メタンリッチ液体流が、前記脱着ステップを提供するさらなる分離器に導かれて、メタン減少液体流およびメタンリッチガス流を提供する、項目６に記載の方法。
［項目８］
多相組み合わせ流の圧力が、少なくとも３０００ｋＰａである、項目１、２、３、４、５、６または７に記載の方法。
［項目９］
多相組み合わせ流の温度が、２０℃～２７５℃、例えば２０℃～９０℃または２０℃～１５０℃または１５０℃～２７５℃または２００℃～２７５℃である、項目１、２、３、４、５、６、７または８に記載の方法。
［項目１０］
脱着ステップが、圧力を２０００ｋＰａ未満に低下させることを含む、項目１、２、３、４、５、６、７、８または９に記載の方法。
［項目１１］
脱着ステップは、ストリッピング媒体、例えば、水素または水蒸気で、炭化水素のメタンリッチ液体流をストリッピングすることを含む、項目１、２、３、４、５、６、７、８または９に記載の方法。
［項目１２］
脱着ステップが、脱着前の圧力の８０％の減圧を伴う、項目１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０または１１に記載の方法。
［項目１３］
炭化水素の液体生成物流が、少なくともある量のメタン減少液体流またはメタン減少液体流をさらに水素化処理した生成物を含む、項目１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２に記載の方法。
［項目１４］
炭化水素の液体流が、少なくともある量の液体水素化加工流または液体水素化加工流をさらに水素化加工した生成物を含む、項目１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２または１３に記載の方法。
［項目１５］
液相入口、気相入口および出口を有する水素化処理セクション、
入口、液相出口および気相出口を有する第１の分離手段、
液体入口および気相入口、液相出口および気相出口を有する吸収手段であって、当該吸収手段は、任意に、第１の分離手段の気相出口によって、吸収手段の気相入口および吸収手段の液相出口が統合された装置の内部にあるように、前記第１の分離手段と同じ圧力容器内の統合された装置内にあり、
入口、液相出口および気相出口を有する第２の分離手段、
を備えるプロセスプラントであって、
ここで、水素化加工セクションの液相入口は、含酸素化合物供給原料を受け入れるように構成され、
水素化加工セクションの気相入口は、水素リッチなガスを受け入れるように構成され、
水素化加工セクションの出口は、第１の分離手段の入口と流体連通しており、
第１の分離手段の気相出口は、吸収手段の気相入口と流体連通しており、
液体炭化水素流は、吸収手段の前記液相入口に導かれ、
吸収手段の気相出口は、任意に精製手段を介して、水素化加工セクションの前記気相入口と流体連通しており、
吸収手段の液相出口が、前記第２の分離手段の入口と流体連通している、
前記プロセスプラント。
［項目１６］
入口および出口を有する加圧手段をさらに備え、前記第２の分離手段の液相出口が前記加圧手段の入口と流体連通しており、前記加圧手段の出口が前記吸収手段の入口と流体連通している、項目１５に記載のプロセスプラント。
［項目１７］
多相流入口、液相入口、液相出口および気相出口を含む、分離および吸収の統合された手段であって、
前記分離および吸収の統合された手段は、単一の圧力容器内において分離ゾーンと吸収ゾーンを備え、
ここで、
前記分離ゾーンは、前記吸収ゾーンの下方に配置され、前記分離ゾーンと前記吸収ゾーンとの間の流体連通を可能にするように構成されており、
前記吸収ゾーンが、液体入口と気相出口とを有し、任意に、気体と液体との接触を促進するための手段を備える、前記手段。
【国際調査報告】