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JP2002509083A - オレフィンの回収方法 - Google Patents

オレフィンの回収方法

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Publication number
JP2002509083A
JP2002509083A JP2000539107A JP2000539107A JP2002509083A JP 2002509083 A JP2002509083 A JP 2002509083A JP 2000539107 A JP2000539107 A JP 2000539107A JP 2000539107 A JP2000539107 A JP 2000539107A JP 2002509083 A JP2002509083 A JP 2002509083A
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JP
Japan
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stream
hydrogen
compressed
desorbed
olefin
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000539107A
Other languages
English (en)
Inventor
アングレール、イブ
デュピュ、ジェラルド
Original Assignee
レール・リキード・ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード
エアー・リキッド・アメリカ・コーポレーション
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US08/991,655 external-priority patent/US5979178A/en
Application filed by レール・リキード・ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード, エアー・リキッド・アメリカ・コーポレーション filed Critical レール・リキード・ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 オレフィン生成物の損失を伴うことなく、水素を除去するより高い速度を利用できる方法を提供する。 【解決手段】 オレフィンと水素とを含むガスの流れからオレフィンを回収する方法。本プロセスは、ガスの流れを少なくとも１つの圧縮ステージで圧縮して圧縮されたガスの流れを形成する工程と、圧縮されたガスの流れを、水素が富化された透過する流れと水素が低減された残留する流れとを得るのに有効な条件でメンブレンに接触させる工程と、透過する流れを、水素が富化された非吸着の流れとオレフィンを含む脱着された流れとを得るのに有効な条件で圧力スウィング吸着システムに導入する工程とを含むことを特徴とする方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般にオレフィンを含むガスからのオレフィンの分離に関する。よ
り詳細には本発明は、メンブレンと圧力スウィング吸着技術との組み合わせを利
用して水素を取り除くことでオレフィンと水素とを含むガスからオレフィンを分
離する改善された方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オレフィンたとえばエチレン、プロピレン、およびブチレンは、飽和炭化水素
たとえばエタン、プロパン、またはブタンを高温で加熱して製造できる。同様に
、ナフサ、ガスオイル、および他の重炭化水素供給物をクラッキング炉内で蒸気
の存在下で熱分解して、オレフィンを製造できる。
【０００３】 飽和炭化水素、ナフサ、またはガスオイル供給物の加熱によって生成されるク
ラッキング排出物は、典型的に水素、蒸気、二酸化炭素、一酸化炭素、メタン、
エタン、エチレン、プロパン、プロピレン、および少量の他の成分たとえば重炭
化水素を含む。クラッキング排出物は、次にオレフィンプラントの生成物回収セ
クションへ送られる。
【０００４】 生成物回収セクションでは、クラッキング排出物を１または複数の圧縮ステー
ジで圧縮して炭化水素成分を部分的に液化し、低温(cryogenic)蒸留によって分 離する。二酸化炭素、蒸気、および重炭化水素は、クラッキング排出物の冷却前
に除去して、それらが凍って装置を詰まらせることを防がなければならない。こ
れらの成分をクラッキング排出物から除去した後、排出物を低温セクション（通
常、「コールドボックス」と呼ばれる）へ送る。ここでは、炭化水素成分の分離
を蒸留によってできるように排出物の温度を下げる。コールドボックスの冷却バ
ランスは、コールドボックスの高温部に対するエチレン冷却サイクルによって、
およびコールドボックスの低温部に対するオフガスの流れの膨張器によってもた
らされる。
【０００５】 蒸留セクションは、典型的に３つの塔、すなわちライトエンドを除去するデメ
タナイザー、ヘビーエンドを除去するデエタナイザー、およびエチレン生成物を
エタンの再循環の流れから分離するエタン／エチレンスプリッターを備える。蒸
留セクションの再沸騰および凝縮の動作も、エチレン冷却サイクルによってもた
らされる。
【０００６】 クラッキングガスに含まれる水素をある程度用いて、低温セクションの低温部
をバランスさせている。しかし、その存在のために、生成物を分離するための蒸
留セクション内の温度がより低いことが必要とされる。水素は蒸留セクション内
でバラストとしても働き、さらなる量の生成物が処理されるのを妨げている。
【０００７】 クラッキング排出物中の水素の存在に関連する障害のために、水素をクラッキ
ング排出物から除去する種々の方法が提案されている。例えば、US特許5,082,48
1、5,452,581、および5,634,354を参照されたい。これらの内容はここで参照に より取り入れられている。これらの特許に記載された方法には、メンブレンセパ
レーターを使用して水素をクラッキング排出物から除去することが含まれる。
【０００８】 しかし、これらの方法に関連するいくつかの欠点が存在する。例えば、開示さ
れた方法が非常に選択的なメンブレンを用いる場合を除いて、変動する量の生成
物が透過する流れの中へ失われる。例え非常に選択的なメンブレンを使用しても
、水素を除去する速度は、プロセスを商業的に成り立たせるためには十分に高く
ない可能性がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従って、非常に選択的なメンブレンの使用を必要とせずに、透過する流れの中
への生成物の損失を最小限にするかまたは無くすプロセスへの要求が当該技術分
野に存在する。加えて、生成物の損失を伴うことなく、水素を除去するより高い
速度を利用できるプロセスに対する要求が当該技術分野に存在する。
【００１０】 またライトオレフィンを、メタノール、エタノール、ジメチルエーテル、ジエ
チルエーテル、またはこれらの混合物を含む供給原料を触媒によって転化させて
も生成できる。例えばUS特許4,499,327を参照されたい。この文献の内容はすべ てここで参照により取り入れられている。このようなプロセスは通常、メタノー
ルトゥオレフィン（ＭＴＯ）またはガストゥオレフィン（ＧＴＯ）プロセスとい
われる。これらのプロセスでは水素を希釈剤としてしばしば用いており、この水
素を、所望するオレフィン生成物から除去しなければならない。
【００１１】 従って、このようなプロセスにおいて、オレフィン生成物の流れから水素を分
離するための経済的で効率的な方法に対する要求も当該技術分野に存在する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、オレフィンと水素とを含むクラッキング排出物からオレフィンを回
収するための改善されたプロセスを提供することで、当該技術分野における前述
の要求に取り組む。本プロセスは、クラッキング排出物を少なくとも１つの圧縮
ステージで圧縮して圧縮されたクラッキング排出物を形成する工程と、圧縮され
たクラッキング排出物を、水素が富化された透過する流れと水素が低減された残
留する流れとを得るのに有効な条件でメンブレンに接触させる工程と、透過する
流れを、水素が富化された非吸着の流れとオレフィンを含む脱着した流れとを得
るのに有効な条件で圧力スウィング吸着システムに導入する工程とを含む。
【００１３】 好ましい態様においては、本発明はクラッキング排出物からオレフィンと高純
度水素とを回収するプロセスに関する。本プロセスは、クラッキング排出物を少
なくとも１つの圧縮ステージで圧縮して圧縮されたクラッキング排出物を形成す
る工程と、圧縮されたクラッキング排出物を、水素が富化された透過する流れと
水素が低減された残留する流れとを得るのに有効な条件でメンブレンに接触させ
る工程と、透過する流れを少なくとも１つの追加の圧縮ステージで圧縮して圧縮
された透過する流れを形成する工程と、圧縮された透過する流れを、高純度水素
を含む非吸着の流れとオレフィンを含む脱着した流れとを得るのに有効な条件で
圧力スウィング吸着システムに導入する工程と、脱着した流れを少なくとも１つ
の圧縮ステージへ再循環する工程とを含む。
【００１４】 より一般的には、本発明のプロセスを用いて、メタノールトゥオレフィン（Ｍ
ＴＯ）プロセスおよびガストゥオレフィン（ＧＴＯ）プロセスを含むどんな供給
源からのオレフィンおよび水素を含むガスからも、オレフィンを分離することが
できる。この場合、本プロセスは、ガスを少なくとも１つの圧縮ステージで圧縮
して圧縮されたガスを形成する工程と、圧縮されたガスを、水素が富化された透
過する流れと水素が低減された残留する流れとを得るのに有効な条件でメンブレ
ンに接触させる工程と、透過する流れを、水素が富化された非吸着の流れとオレ
フィンを含む脱着した流れとを得るのに有効な条件で圧力スウィング吸着システ
ムに導入する工程とを含む。
【００１５】 好ましい態様においては、本発明はオレフィンと水素とを含むガスからオレフ
ィンと高純度水素とを回収するプロセスに関する。本プロセスは、ガスを少なく
とも１つの圧縮ステージで圧縮して圧縮されたガスを形成する工程と、圧縮され
たガスを、水素が富化された透過する流れと水素が低減された残留する流れとを
得るのに有効な条件でメンブレンに接触させる工程と、透過する流れを少なくと
も１つの追加の圧縮ステージで圧縮して圧縮された透過する流れを形成する工程
と、圧縮された透過する流れを、高純度水素を含む非吸着の流れとオレフィンを
含む脱着した流れとを得るのに有効な条件で圧力スウィング吸着システムに導入
する工程と、脱着した流れを少なくとも１つの圧縮ステージへ再循環する工程と
を含む。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明においては、メンブレンセパレーターと圧力スウィング吸着（ＰＳＡ）
システムとを組み合わせて用いるのが好ましい。特に、メンブレンセパレーター
を透過する流れ（主に水素と多少の有益な生成物たとえばオレフィンとを含む）
を、随意に１または複数の圧縮機で再圧縮してＰＳＡシステムへ供給する。ＰＳ
Ａシステムは、透過する流れに存在する生成物を吸着して、水素が富化された非
吸着の流れを生成することが好ましい。吸着した生成物を低温で脱着して、生成
物を含む脱着した流れを生成する。脱着した流れを、少なくとも１つの圧縮ステ
ージの吸入側へ再循環しても良い。その代わりに、脱着した流れを１または複数
の追加の圧縮機で圧縮して、メンブレンセパレーターの供給側へ再循環しても良
い。
【００１７】 本発明のプロセスにおいては、水素に対して実質的に透過性で、炭化水素たと
えばエチレンに対して実質的に不透過性であるならば、どんなメンブレンを用い
ても良い。またメンブレンは、分離するガスとの良好な適合性、高い膜間差圧に
耐える強い構造強度、所定の分離パラメーターに対する適切な流量などを有して
いなければならない。このようなメンブレンは、ポリマー材料たとえばセルロー
ス誘導体、ポリスルホン、ポリアミド、ポリアラミド、およびポリイミドから作
ことができる。また、このようなメンブレンは、セラミック、ガラス、および金
属から作っても良い。本発明での使用に好適なメンブレンには、EP219,878およ びUS特許5,085,774に記載されたものが含まれる。これらの文献の内容はここで 参照により取り入れられている。
【００１８】 本発明で利用するメンブレンを、１または複数のメンブレンステージに収容し
て、メンブレンセパレーターの形態にしても良い。メンブレンセパレーターは、
メンブレンの層とスペーサーの層とを交互にした連続層を収集パイプの周りに「
らせん巻き」の方法で巻いたものを備えていても良い。ガスがセパレーターに入
った後、巻かれたメンブレンを透過物が通過して収集パイプ内に入る。透過物は
収集パイプを通過した後、出口を通ってセパレーターから出る。透過しないガス
すなわち残留または残余物は、他の出口を通ってセパレーターから出る。
【００１９】 他の代替案では、メンブレンがホローファイバーの形態であっても良い。この
ようなセパレーターでは、セパレーターに入ったガスはファイバーメンブレンに
接触する。透過物がホローファイバーに入る一方で、非透過ガスすなわち残留ま
たは残余物はファイバーの外側に残る。透過物は減圧下でファイバー内を移動し
てマニフォールドまで行く。マニフォールドは透過物を透過物出口まで導く。残
留物は、入ってくる供給ガスと本質的に同じ圧力で、セパレーター出口まで移動
する。
【００２０】 上述のメンブレンセパレーターの例が、以下の文献にさらに記載されている。
すなわち、スピルマン(Spillman)「ガス分離メンブレンの経済学(Economics of
Gas Separation Membranes)」（Chemical Engineering Progress、1989年1月、p
p.41-62）、ハギン(Haggin)「工業用分離向けに開発された新世代のメンブレン(
New Generation of Membranes Developed for Industrial Separations)」(Chem
ical and Engineering News、1988年6月6日、pp.7-16)、および「メダルメンブレ ン分離システム(MEDAL-Membrane Separation System)、デュポン／エアーリキッ
ド」である。
【００２１】 本発明のプロセスでの使用に好適なＰＳＡシステムは当該技術分野において良
く知られており、米国の工業ガス会社から入手できる。簡単に言えば、ＰＳＡシ
ステムは１または複数の吸着剤床を用いて、ガス混合物からの選択的なガス成分
の吸着および脱着を圧力サイクルとバルブシーケンスの組合わせを通じて行う。
【００２２】 本発明で採用することが好ましいこととして、ＰＳＡシステムは、より強く吸
着された炭化水素が実質的に無く少なくとも９８体積％の水素を含む高純度水素
生成物を生成できる。またＰＳＡシステムは、メタン、エタン、エチレン、およ
びより重い炭化水素とともに典型的に減圧およびパージ工程で損失するある程度
の水素を含む脱着した流れを生成できる。
【００２３】 本発明に従ってメンブレンとＰＳＡ分離システムとの組み合わせを使用するこ
とで、選択性のより低いメンブレンおよび／または水素のより高い除去速度を、
従来技術のプロセスのように有益な生成物を損失することがなく利用できる。本
発明においては、有益な生成物をＰＳＡシステムで捕捉して、随意に再循環およ
び回収する。水素のより高い除去速度で動作させることで、蒸留セクションの生
成物を分離する能力を増加させ、低温セクションをより高温で動作させることが
できる。さらに本発明のプロセスによって、より多量の純粋水素をＰＳＡシステ
ムで回収でき、その結果プラント全体の経済性をより良好にできる。
【００２４】 本発明のプロセスを用いて、オレフィンと水素とを含むどんなガスの流れから
も水素からオレフィンを分離できることが好ましい。このようなガスの流れには
、しかしこれに限定されないが、クラッキングプロセスおよびＧＴＯまたはＭＴ
Ｏプロセスからのガスの流れが含まれる。もちろんガスには、通常これらの流れ
に関連する他の成分が含まれていても良い。
【００２５】 本発明の種々の好ましい態様を、図面を参照して説明する。図面においては、
同様の参照部分には同様の符号を付す。
【００２６】 図１において、ナフサ供給物１０１をクラッキング炉１０２に導入する。ナフ
サ供給物１０１をクラッキング炉１０２内で水蒸気の存在下で熱分解して、クラ
ッキング排出物１０３を生成する。クラッキング排出物１０３は一般に、水素、
蒸気、一酸化炭素、二酸化炭素、およびある程度の炭化水素（エチレン、プロピ
レン、およびその他のオレフィンを含む）を含む。クラッキング排出物１０３を
、急冷ユニット１０５で水１０４によって急冷する。水蒸気が急冷ユニット１０
５からライン１０６を通って放出される。急冷したクラッキング排出物１０７を
急冷ユニット１０５から取り出した後、予備分離セクションへ送って重質留分１
０８を除去し蒸気凝縮液１０９を出す(knock out)。予備分離セクションは、蒸 留塔１１０と凝縮器１１１とを含む。生成物蒸気１１２を凝縮器１１１から取り
出した後、一連の圧縮機１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、および１１３ｄへ送り
、そこで生成物蒸気１１２を圧縮して次の低温オレフィン回収に適した圧力にす
る。最終の圧力ステージ１１３ｄの前に、圧縮した蒸気１１４をスクラバー１１
５内でソーダ１１６によって処理してＣＯ2を除去する。使用したソーダ１１７ をスクラバー１１５から取り出す。スクラバー１１５からの洗浄されたガス１１
８を、次に最終の圧縮機１１３ｄへ送った後、乾燥機１１９へ導入して残留水分
をそこから除去する。プレコンディショニングしたクラッキング排出物１２０を
乾燥機１１９から取り出す。
【００２７】 プレコンディショニングしたクラッキング排出物１２０を、水素が富化された
透過する流れ１２２と水素が低減された残留する流れ１２３とを得るのに有効な
条件で、メンブレンセパレーター１２１へ送る。透過する流れ１２２を、必要な
らば１または複数の追加の圧縮機（図示せず）で圧縮した後、水素が富化された
非吸着の流れ１２５と、透過する流れ１２２からの炭化水素生成物を含む脱着し
た流れ１２６とを生成するのに有効な条件で、ＰＳＡシステム１２４へ導入する
。脱着した流れ１２６を圧縮機１２７で圧縮した後、メンブレンセパレーター１
２１の供給側へライン１２８を通って再循環する。随意に、点線１２９によって
示したように、圧縮された脱着した流れ１２８の少なくとも一部を圧縮機１１３
ａの吸入側へ再循環する。
【００２８】 炭化水素を含み水素が低減された残留する流れ１２３を、低温分離セクション
（図示せず）において、その種々の成分に分離する。低温セクションは、メタン
１３１を、より重い炭化水素生成物１３２から分離するデメタナイザー１３０を
備える。エチレンを含むより重い炭化水素生成物１３２を、次に追加の分留塔（
図示せず）へ送って所望する生成物の流れを生成する。随意に、点線１３３で示
したように、メタンの塔頂部の流れ１３１の少なくとも一部をＰＳＡシステム１
２４へ再循環する。
【００２９】 図２に示したプロセスは、ＰＳＡシステム１２４まで図１のそれと同様である
。図２のプロセスにおいて、炭化水素生成物を含む脱着した流れ１２６を、単純
に圧縮機１１３ａの吸入側へ再循環して戻している。また、メンブレンセパレー
ター１３４を用いて、デメタナイザー１３０の塔頂部の流れ１３１のオフガス１
３５から水素を分離している。メンブレンセパレーター１３４で用いるメンブレ
ンは、メンブレンセパレーター１２１でのそれと同じであっても異なっていても
良い。メンブレンセパレーター１３４は、水素が富化された透過する流れ１３５
と、水素が低減された残留する流れ１３６とを生成するのに有効な条件で動作す
る。ライン１３７で示したように、メンブレンセパレーター１３４からの透過物
の少なくとも一部をＰＳＡシステム１２４へ再循環する。
【００３０】
【実施例】
本発明を、以下の例を参照して説明する。
【００３１】 コンピューターシミュレーションを、図３ないし図５に示すプロセス図に基づ
いて行った。図に示すエチレンプラントは約５００ｐｓｉの圧力で動作するとシ
ミュレートし、コールドボックスの温度は約−１０５℃の温度で動作するとシミ
ュレートした。以下に報告するＣ2／Ｃ2=損失は、蒸留列(train)での損失を含ま
ない。
【００３２】 （比較例１） 図３に、ＰＳＡシステムを利用する典型的なエチレンプラントを示す。簡単に
言えば、プラントは、新しい供給原料、再循環の流れ、および蒸気を混合した後
クラッキング炉内で大気圧付近および高温で反応させるクラッキングセクション
を備える。このセクションの排出物１（通常「クラッキングガス」と呼ばれる）
を排出物圧縮機で圧縮した後、１または複数の乾燥機（図示せず）で乾燥させる
。次に、圧縮された排出物を低温セクション（コールドボックス）に導入して、
そこで排出物の温度を、排出物の成分の分離を蒸留によってできるようなレベル
にまで下げる。コールドボックスの冷却バランスは、コールドボックスの高温部
に対するエチレン冷却サイクルによって、およびコールドボックスの低温部に対
する膨張器によってもたらされる。膨張器に冷却動作を与えているオフガス６は
、メタンと水素との混合物である。
【００３３】 次に、冷却された排出物をデメタナイザーに送って、メタンと水素とを含む塔
頂部の流れ４と、より重い炭化水素を含む蒸留供給物の流れ５とを生成する。上
述したように、塔頂部の流れ４の一部６を用いて冷却動作を膨張器に与える。塔
頂部の流れ４の残りの部分７をＰＳＡへ送り、そこで高純度水素を含む非吸着の
流れ８と脱着したテールガスの流れ９とを生成する。蒸留供給物の流れ５を蒸留
セクションへ送って、エチレン生成物の流れを生成する。
【００３４】 図３に示したプロセス図のシミュレートした結果を下表１にまとめる。
【００３５】
【表１】
【００３６】 （比較例２） 図４に、別個のＰＳＡとメンブレンのシステムを用いた典型的なエチレンプラ
ントを示す。図４のプロセス図は、メンブレンシステムを供給物圧縮機の後に挿
入した以外は、図３と同様である。主に水素を含む低圧のオフガスの流れ３を透
過する流れの中で除去して、コールドボックスおよび蒸留セクションの負荷から
外す。残留する流れ２を、上述の圧縮されたクラッキング排出物と同様に処理す
る。
【００３７】 図４に示したプロセス図のシミュレートした結果を、下表２にまとめる。
【００３８】
【表２】
【００３９】 （実施例１） 図５に、本発明に係るエチレンプラントを示す。このプラントはＰＳＡとメン
ブレンのシステムの組み合わせを利用することが好ましい。図４と同様に、圧縮
された排出物１０をメンブレンセパレーターへ送る。図４のプロセス図とは異な
り、透過する流れ３を追加の圧縮機で再圧縮した後、供給物としてＰＳＡシステ
ムへ導入する。ＰＳＡシステムからのテールガス９は透過する流れ３に存在する
有益な生成物を含んでいるが、これを供給物圧縮機の吸入側へ送って蒸留セクシ
ョンへ戻している。純粋な水素を、ＰＳＡシステムからの非吸着の流れ８として
回収する。
【００４０】 図５に示したプロセス図のシミュレートした結果を、下表３にまとめる。
【００４１】
【表３】
【００４２】 実施例１の結果を比較例１および２と比較することによって、本発明に係るプ
ロセスがＣ2／Ｃ2=生成物損失を０．５％未満に低減できることが分かる。
【００４３】 本発明を図、例、および好ましい態様を参照して説明してきたが、当業者にと
って明らかなように、変更および修正を施しても良いことを理解されたい。この
ような変更および修正は、添付のクレームの目的および範囲内であるとみなす。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の１つの態様を示す概略的な流れ図。
【図２】 本発明の他の態様を示す概略的な流れ図。
【図３】 ＰＳＡを用いた典型的なエチレンプラントを示す概略的な流れ図。
【図４】 別個のＰＳＡとメンブレンのシステムを用いた典型的なエチレンプラントを示
す概略的な流れ図。
【図５】 本発明に係るエチレンプラントを示す概略的な流れ図。
【符号の説明】
１…排出物 ２…残留する流れ ３…低圧のオフガスの流れ ４…塔頂部の流れ ５…蒸留供給物の流れ ６…塔頂部の流れの一部 ７…塔頂部の流れの残りの部分 ８…非吸着の流れ ９…テールガスの流れ １０１…ナフサ供給物 １０２…クラッキング炉 １０３、１０７、１２０…クラッキング排出物 １０４…水 １０５…急冷ユニット １０６…ライン １０８…重質留分 １０９…蒸気凝縮液 １１０…蒸留塔 １１１…凝縮器 １１２…生成物蒸気 １１３ａ〜１１３ｄ…圧縮機 １１４…圧縮された蒸気 １１５…スクラバー １１６、１１７…ソーダ １１８…ガス １１９…乾燥機 １２１…メンブレンセパレーター １２２…透過する流れ １２３、１３６…残留する流れ １２４…ＰＳＡシステム １２５…非吸着の流れ １２６…脱着した流れ １２７…圧縮機 １２８…脱着した流れ １２９…脱着した流れの一部 １３０…デメタナイザー １３１…塔頂部の流れ １３２…炭化水素生成物 １３３…塔頂部の流れの一部 １３４…メンブレンセパレーター １３５…オフガス １３７…透過する流れの一部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ１０Ｇ 70/04 Ｃ１０Ｇ 70/04 (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ， ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，Ｌ Ｔ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ， ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，Ｕ Ａ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 アングレール、イブ フランス国、エフ−94300 バンセンヌ、 アブニュ・ドゥ・ラ・レピュブリック 54 (72)発明者 デュピュ、ジェラルド アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94596 ウォルナット・クリーク、ワルデ イル・コート 57 Ｆターム(参考） 4D012 CA07 CB11 CD07 CH08 4G040 FA04 FC03 FD05 FD07 FE06 4H006 AA02 AD17 AD19 BC51 BC52 BD30 BD53 BD84

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 オレフィンと水素とを含むガスの流れからオレフィンを回収
    する方法であって、 （ａ）前記ガスの流れを、少なくとも１つの圧縮ステージで圧縮して圧縮され
    たガスの流れを形成する工程と、 （ｂ）前記圧縮されたガスの流れを、水素が富化された透過する流れと水素が
    低減された残留する流れとを得るのに有効な条件でメンブレンに接触させる工程
    と、 （ｃ）前記透過する流れを、水素が富化された非吸着の流れとオレフィンを含
    む脱着した流れとを得るのに有効な条件で圧力スウィング吸着システムに導入す
    る工程と を含むことを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 前記脱着した流れの少なくとも一部を前記少なくとも１つの
    圧縮ステージへ再循環する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の方
    法。
  3. 【請求項３】 前記脱着した流れの少なくとも一部を少なくとも１つの追加
    の圧縮ステージへ送って圧縮された脱着した流れを形成する工程と、前記圧縮さ
    れた脱着した流れの少なくとも一部を前記メンブレン接触工程へ再循環する工程
    とをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記オレフィンはエチレンを含むことを特徴とする請求項１
    記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記非吸着の流れは実質的に純粋な水素を含むことを特徴と
    する請求項１記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記残留する流れを低温分離セクションへ送る工程をさらに
    含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記低温分離セクションは、メタンを含む頂部の流れと前記
    オレフィンを含む底部の流れとを有するデメタナイザーを備えることを特徴とす
    る請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記頂部の流れの少なくとも一部を前記圧力スウィング吸着
    システムへ再循環する工程をさらに含むことを特徴とする請求項７記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記ガスの流れはメタノールトゥオレフィン（ＭＴＯ）また
    はガストゥオレフィン（ＧＴＯ）プラントに由来することを特徴とする請求項１
    記載の方法。
  10. 【請求項１０】 オレフィンと水素とを含むガスの流れからオレフィンと高
    純度水素とを回収する方法であって、 （ａ）前記ガスの流れを、少なくとも１つの圧縮ステージで圧縮して圧縮され
    たガスの流れを形成する工程と、 （ｂ）前記圧縮されたガスの流れを、水素が富化された透過する流れと水素が
    低減された残留する流れとを得るのに有効な条件でメンブレンに接触させる工程
    と、 （ｃ）前記透過する流れを少なくとも１つの追加の圧縮ステージで圧縮して、
    圧縮された透過する流れを形成する工程と、 （ｄ）前記圧縮された透過する流れを、高純度水素を含む非吸着の流れとオレ
    フィンを含む脱着した流れとを得るのに有効な条件で圧力スウィング吸着システ
    ムに導入する工程と、 （ｅ）前記脱着した流れを前記少なくとも１つの圧縮ステージへ再循環する工
    程と を含むことを特徴とする方法。
  11. 【請求項１１】 前記オレフィンはエチレンを含むことを特徴とする請求項
    １０記載の方法。
  12. 【請求項１２】 前記残留する流れを低温分離セクションへ送る工程をさら
    に含むことを特徴とする請求項１０記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記低温分離セクションは、メタンを含む頂部の流れと前
    記オレフィンを含む底部の流れとを有するデメタナイザーを備えることを特徴と
    する請求項１２記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記頂部の流れを、水素が富化された透過する流れと水素
    が低減された残留する流れとを得るのに有効な条件で第２のメンブレンに接触さ
    せる工程をさらに含むことを特徴とする請求項１３記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記透過する流れの少なくとも一部を前記圧力スウィング
    吸着システムへ再循環する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１４記載の
    方法。
  16. 【請求項１６】 前記ガスの流れはメタノールトゥオレフィン（ＭＴＯ）ま
    たはガストゥオレフィン（ＧＴＯ）プラントに由来することを特徴とする請求項
    １０記載の方法。
  17. 【請求項１７】 オレフィンと水素とを含むクラッキング排出物からオレフ
    ィンを回収する方法であって、 （ａ）前記クラッキング排出物を、少なくとも１つの圧縮ステージで圧縮して
    圧縮されたクラッキング排出物を形成する工程と、 （ｂ）前記圧縮されたクラッキング排出物を、水素が富化された透過する流れ
    と水素が低減された残留する流れとを得るのに有効な条件でメンブレンに接触さ
    せる工程と、 （ｃ）前記透過する流れを、水素が富化された非吸着の流れとオレフィンを含
    む脱着した流れとを得るのに有効な条件で圧力スウィング吸着システムに導入す
    る工程と を含むことを特徴とする方法。
  18. 【請求項１８】 前記脱着した流れの少なくとも一部を、記少なくとも１つ
    の圧縮ステージへ再循環する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１７記載
    の方法。
  19. 【請求項１９】 前記脱着した流れの少なくとも一部を少なくとも１つの追
    加の圧縮ステージへ送って圧縮された脱着した流れを形成する工程と、前記圧縮
    された脱着した流れの少なくとも一部を前記メンブレン接触工程へ再循環する工
    程とをさらに含むことを特徴とする請求項１７記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記オレフィンはエチレンを含むことを特徴とする請求項
    １７記載の方法。
  21. 【請求項２１】 前記非吸着の流れは実質的に純粋な水素を含むことを特徴
    とする請求項１７記載の方法。
  22. 【請求項２２】 前記残留する流れを低温分離セクションへ送る工程をさら
    に含むことを特徴とする請求項１７記載の方法。
  23. 【請求項２３】 前記低温分離セクションは、メタンを含む頂部の流れと前
    記オレフィンを含む底部の流れとを有するデメタナイザーを備えることを特徴と
    する請求項２２記載の方法。
  24. 【請求項２４】 前記頂部の流れの少なくとも一部を前記圧力スウィング吸
    着システムへ再循環する工程をさらに含むことを特徴とする請求項２３記載の方
    法。
  25. 【請求項２５】 クラッキング排出物からオレフィンと高純度水素とを回収
    する方法であって、 （ａ）前記クラッキング排出物を少なくとも１つの圧縮ステージで圧縮して、
    圧縮されたクラッキング排出物を形成する工程と、 （ｂ）前記圧縮されたクラッキング排出物を、水素が富化された透過する流れ
    と水素が低減された残留する流れとを得るのに有効な条件でメンブレンに接触さ
    せる工程と、 （ｃ）前記透過する流れを、少なくとも１つの追加の圧縮ステージで圧縮して
    圧縮された透過する流れを形成する工程と、 （ｄ）前記圧縮された透過する流れを、高純度水素を含む非吸着の流れとオレ
    フィンを含む脱着した流れとを得るのに有効な条件で圧力スウィング吸着システ
    ムに導入する工程と、 （ｅ）前記脱着した流れを前記少なくとも１つの圧縮ステージへ再循環する工
    程と を含むことを特徴とする方法。
  26. 【請求項２６】 前記オレフィンはエチレンを含むことを特徴とする請求項
    ２５記載の方法。
  27. 【請求項２７】 前記残留する流れを低温分離セクションへ送る工程をさら
    に含むことを特徴とする請求項２５記載の方法。
  28. 【請求項２８】 前記低温分離セクションは、メタンを含む頂部の流れと前
    記オレフィンを含む底部の流れとを有するデメタナイザーを備えることを特徴と
    する請求項２７記載の方法。
  29. 【請求項２９】 前記頂部の流れを、水素が富化された透過する流れと水素
    が低減された残留する流れとを得るのに有効な条件で第２のメンブレンに接触さ
    せる工程をさらに含むことを特徴とする請求項２８記載の方法。
  30. 【請求項３０】 前記透過する流れの少なくとも一部を前記圧力スウィング
    吸着システムへ再循環する工程をさらに含むことを特徴とする請求項２９記載の
    方法。
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