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KR20080058417A - 수소처리 및 수소화 분해 방법 및 장치 - Google Patents

수소처리 및 수소화 분해 방법 및 장치 Download PDF

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KR20080058417A
KR20080058417A KR1020087009359A KR20087009359A KR20080058417A KR 20080058417 A KR20080058417 A KR 20080058417A KR 1020087009359 A KR1020087009359 A KR 1020087009359A KR 20087009359 A KR20087009359 A KR 20087009359A KR 20080058417 A KR20080058417 A KR 20080058417A
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안젤리카 히달고 비바스
라르스 스코브 젠센
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할도르 토프쉐 에이/에스
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Abstract

부분 변환 수소화 분해 방법은 (a) 탄화수소 공급원료를 수소-풍부 기체로 수소처리하여 액체/증기 혼합물을 포함하는 수소처리된 유출물 스트림을 생성하고 액체/증기 혼합물을 액상과 증기상으로 분리하는 단계, 그리고 (b) 액상을 제어된 액체 부분과 과잉의 액체 부분으로 분리하는 단계, 그리고 (c) 증기상을 과잉의 액체 부분과 합하여 증기 더하기 액체 부분을 형성하는 단계, 그리고 (d) 제어된 액체 부분으로부터 FCC 공급물 함유 부분을 분리하고 동시에 증기 더하기 액체 부분을 수소화 분해하여 디젤 함유 부분을 생성하거나, 또는 제어된 액체 부분을 수소화 분해하여 디젤 함유 부분을 생성하고 동시에 증기 더하기 액체 부분으로부터 FCC 공급물 함유 부분을 분리하는 단계를 포함한다. 본 발명은 또한 부분 변환 수소화 분해 방법을 수행하기 위한 장치를 포함한다.
Figure 112008027802315-PCT00001
부분 변환, 수소화 분해, 수소처리, 탄화수소 공급원료.

Description

수소처리 및 수소화 분해 방법 및 장치{HYDROTREATING AND HYDROCRACKING PROCESS AND APPARATUS}
본 발명은 부분 변환 수소화 분해 방법 및 장치에 관한 것이며, 이로써 중질 석유 공급물이 수소처리되고 부분적으로 변환되어 유체 촉매 크래킹(fluid catalytic cracking: FCC) 장치를 위한 공급물을 생성한다. 본 발명은 특히 초저황 디젤(ultra low sulfur diesel: ULSD) 및 고품질 FCC 공급물의 생산에 유용한데, 이것은 황의 명세사항을 충족하기 위해 FCC 가솔린을 후처리하는 일이 없이 FCC 장치에서 초저황 가솔린(USLG)을 생산하기 위해 사용될 수 있다.
부분 변환 또는 "온화한(Mild)" 수소화 분해(hydrocracking)는 유체 촉매 크래킹 (FCC)을 위해 공급원료를 업그레이드하면서 증가하는 중간 증류물 수율을 내기 위해 다년간 정제기에 의해 이용되어 왔다. 초기에, 전문화된 촉매를 중질 경유의 디젤유 및 더 경질 생성물로의 20 내지 30 퍼센트 변환을 달성하기 위해 FCC 공급물 탈황기에서 저압 또는 중간 압력 조건에 적합하게 하였다. 수소화 변환 조건을 달성하기 위해 사용된 저압 및 고온의 조합은 전형적으로 낮은 옥탄가 품질의 중질 고 방향족 생성물을 가져왔다. 가솔린 및 디젤 생성물 둘다에 대한 새로운 명세사항의 공표는 정제 초저황 디젤 및 가솔린 (ULSD 및 ULSG) 푸울에 들어맞을 수 있는 더 경질의 저황 생성물을 만들도록 이러한 공정들에 압력을 가하게 되었다. 가솔린에 비한 중간 증류물 연료 요구에 있어서의 계속된 성장은 현대의 청정 연료 환경에 적합하게 하기 위해 주요 공정 선택사항으로서 수소화 분해에 대해서 및 특히 부분 변환 수소화 분해에 대해서 다시 집중하여 주목하게 되었다.
미국 및 유럽 연합 둘다에서 새로운 명세사항은 디젤과 가솔린 둘다의 황 수준에 있어서 극적인 감소를 명령하였다. 이들 생성물에 있어서, 낮은 황 수준은 자동차 및 트럭으로부터 감소된 배기관 배출가스의 점에서 실질적인 이점을 제공한다는 것이 이제 분명하다. 저황 및 고황 증류물 등급 둘다의 파이프라인 운반은 여전히 진행중인 작업이다. 미국에서 최근의 연구들은 10% 만큼의 초저황 디젤 (ULSD)이 통상의 파이프라인 운반에 의해 등급이 낮아질 것이며, 일부 캐리어들은 ULSD가 정제 바운더리에서 5 wppm 황 이하일 것이 요구되고 있음을 가리킨다. 환경상의 이점 및 제품 운반 물류는 모든 연료들을 초 저황 카테고리로 강제하는 계속된 압력이 있을 것임을 확실하게 한다.
전 세계 많은 정제소들에서 이용된 종래의 부분 변환 장치는 압력 수준이 공급물 품질 및 순환 수명 목표에 따라 50 내지 100 barg 범위로 설계되었다. 그것들은 중질 감압 경유(heavy vacuum gas oil)의 20% 내지 30% 순수 변환율과 약 95%의 전체 황 제거를 달성하여 저황 가솔린을 제조하기에 적합한 FCC 공급물을 수득하도록 설계되었다. 공정 구조는 매우 높은 재순환 가스 황화수소 함량의 효과를 완화시키기 위해 더 양호한 열 통합 및 아민 흡수제를 위한 고온 고압 분리기를 포함하도록 발전되었다.
이 기술의 한가지 중요한 단점은 수소화 변환 및 수소화 탈황 반응 심화도의독립적인 제어를 가질 수 없는 것이었다. 디젤 생성물 황은 더 많은 수소처리 촉매를 가하고 더 깊은 HDS 심화도를 달성함으로써 크게 감소될 수 있는 반면에 밀도 및 옥탄가 품질을 개선하기 위한 유일한 진정한 선택의 여지는 반응기 작동 압력을 증가시키거나 또는 수소화 분해 심화도를 증가시키는 것이다.
반응기 압력의 큰 증가는 화학적 수소 소비를 70% 내지 100% 늘릴 수 있다. 이러한 수소 소비의 큰 증가와 연관된 높은 자본 및 작동 비용은 생성물 향상을 달성하도록 고압 설계를 이용하기 위해서는 상당한 단점이다.
WO 특허 출원 No. 99/47626는 조합된 정제소 및 수소 증기를 수소화 분해하여 액체 및 기체 성분들을 형성하는 것을 포함하는 통합된 수소화 변환 방법을 개시한다. 수소화 분해 단계로부터의 미반응 수소는 제 2의 정제 스트림과 합해지고 수소처리된다. 생성물은 수소 스트림으로 분리되고 이 스트림의 일부는 수소화 촉매 단계로 재순환된다. 더 높은 수율의 나프타 및 디젤과 더 낮은 수율의 연료유가 얻어졌다. 그러나, 이 방법은 비교적 낮은 질소, 황 및 방향족 물질 함량을 갖는 공급원료를 요하는 단점을 갖는다. 이것은 많은 경우에, 공급원료가 개시된 방법에 앞서 전처리하는 것이 필요하다는 것을 암시한다.
미국특허 No. 6294079 는 수소처리 단계로부터의 유출물을 세 부분들, 즉, 경질 부분, 중간 부분 및 중질 부분으로 분리하는 것을 포함하는 통합된 낮은 변환 공정을 개시한다. 경질 부분 및 중간 부분과 중질 부분의 일부는 수소화 분해 지대를 우회하고 분리기로 보내진다. 일련의 고압 분리기가 사용된다. 잔류 중간 및 중질 부분을 수소화 분해한다. FCC 공급원료가 생성된다. 증대된 분리기 및 다른 분리기들이 수소처리기 유출물을 증기 스트림 및 두 액체 스트림으로 분리하기 위해 사용된다. 각 액체 스트림의 부분들은 흐름 제어되고 냉각된 압축된 증기 스트림과 재혼합되고, 재가열되고, 높은 심화도를 가지고 수소화분해되어 고급 품질의 중간 증류물 생성물을 생성한다. 다수의 분리기의 복잡한 배치 및 증기 스트림의 냉각은 여분의 장비 및 부가 비용의 사용을 가져온다.
전면적인 수소화 분해 심화도를 증가시키는 것은 때때로 실행가능한 선택이 아니다. 공정 목적이 요구되는 양의 FCC 공급물을 만드는 것일 때, 높은 변환율은 고 품질의 디젤의 형성을 가져온다. 그러나, 높은 변환율은 또한 더 많은 디젤이 생성되기 때문에 불충분한 FCC 공급물의 생산을 가져온다.
본 발명의 목적은 FCC 공급물을 처리하여 가솔린 후처리를 요하지 않는 초저황 가솔린(USLG)을 생산하기에 적합한 초저황 FCC 공급물을 생산하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 옥탄가, 옥탄 지수, 방향족 물질 함량 및 밀도에 의해 측정한 바 초저황 함량과 실질적으로 개선된 발화 품질을 갖는 디젤을 생산하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 더 이상의 목적은 본 발명의 방법을 수행하기 위한 간단한 장치를 제공하는 것이다.
발명의 개요
본 발명 방법은 아스팔텐이 낮으면서(<0.1 wt%), 260℃ 보다 위에서 비등하 는 중질 석유 공급 스트림을 수소처리 및 부분적으로 변환시키는 것을 포함한다. 고 품질 FCC 공급물을 동시에 생성함으로써 공정은 FCC 장치로부터 초저황 가솔린 (USLG)을 생산하는 가능성을 조장한다. 디젤 및 나프타도 또한 생성된다.
본 발명 방법은 다음 단계들을 포함하는 부분 변환 수소화 분해 방법을 포함한다:
(a) 탄화수소 공급원료를 수소-풍부 기체로 수소처리하여 액체/증기 혼합물을 포함하는 수소처리된 유출물 스트림을 생성하고 액체/증기 혼합물을 액상과 증기상으로 분리하는 단계, 그리고
(b) 액상을 제어된 액체 부분과 과잉의 액체 부분으로 분리하는 단계, 그리고
(c) 증기상을 과잉의 액체 부분과 합하여 증기 더하기 액체 부분을 형성하는 단계, 그리고
(d) 제어된 액체 부분으로부터 FCC 공급물 함유 부분을 분리하고 동시에 증기 더하기 액체 부분을 수소화 분해하여 디젤 함유 부분을 생성하거나, 또는
제어된 액체 부분을 수소화 분해하여 디젤 함유 부분을 생성하고 동시에 증기 더하기 액체 부분으로부터 FCC 공급물 함유 부분을 분리하는 단계.
본 발명의 장치는 부분 변환 수소화 분해 방법을 위한 장치를 포함하는데, 장치는 수소화 분해 반응기와 직렬로 하나 이상의 촉매 베드를 갖는 수소처리 반응기를 포함하며, 수소처리 반응기의 하나 이상의 촉매 베드의 하류에 액체/증기 분리 시스템을 가지며, 액체/증기 분리 시스템은 분리기 용기에 출구 장치 및 출구 파이프를 포함하고, 출구 장치는 분리 용기의 저부 위에 파이프 연장부를 포함하고, 파이프 연장부는 파이프 연장부의 상단 개방 단부에서 소용돌이 방지 배플을 구비하고, 분리기 용기는 분리기 용기 저부에서 출구 파이프를 구비하고, 출구 파이프는 소용돌이 방지 배플을 구비한다.
도 1은 본 발명의 부분 변환 수소화 분해 방법을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 대안의 부분 변환 수소화 분해 방법을 나타낸다.
도 3은 수소처리 반응기의 저부를 통한 단면을 나타낸다.
도 4는 액체/증기 분리 시스템이 수소처리 반응기와 수소화 분해 반응기 사이에 위치하는 본 발명의 방법을 나타낸다.
본 발명의 방법은 수소처리 단계와 수소화 분해 단계를 포함하는 중간 압력 부분 변환 수소화 분해 방법이다. 본 발명의 방법 및 장치는 다른 더 경량의 고급 품질의 성분들과 더 가공처리하거나 배합할 필요가 없이 가솔린과 디젤 둘다에 대한 현재의 예상된 생성물 명세사항을 충족하기 위한 해결책을 제공한다. 본 방법의 이점은 FCC 전처리 용도에 따르는 비교적 낮은 전면적인 변환 및 HDS(수소화 탈황) 심화도 요구조건을 유지하면서 수소 부분압 및 수소화 분해 변환율 둘다를 디젤 품질 개선을 위해 이용할 수 있다.
용어 "수소처리(hydrotreating)" (HDT)는 황 및 질소 같은 헤테로 원자들을 탄화수소 공급원료로부터 제거하고 탄화수소 공급원료의 방향족 함량을 감소시키는 수소의 존재하에 수행되는 공정을 의미한다. 수소처리는 수소화 탈황 및 수소화 탈질을 망라한다.
용어 "수소화 탈황(hydrodesulfurization)" (HDS)은 황을 탄화수소 공급원료로부터 제거하는 공정을 의미한다.
용어 "수소화 탈질(hydrodenitrogenation)" (HDN)은 질소를 탄화수소 공급원료로부터 제거하는 공정을 의미한다.
용어 "수소화 분해(hydrocracking)" (HC)는 탄화수소 함유 공급원료를 수소의 존재하에 촉매작용 분해하여 더 작은 분자량의 화학종으로 하는 공정을 의미한다.
본 발명 방법에서, 공정의 주 반응기 루프는 직렬로 두개의 반응기, 즉 공급원료의 전처리를 위한 수소처리 반응기와 수소처리 반응기로부터의 유출물의 일부를 수소화 분해하기 위한 수소화 분해 반응기를 갖는다.
용어 "직렬로(in series)"는 수소화 분해 반응기가 수소처리 반응기의 하류에 위치되는 것을 의미한다.
수소처리 반응기의 저부에서 통합되거나 수소처리 반응기의 촉매 베드로부터 나오는 액체 및 증기의 혼합물인 유출물을 분리하는 두 반응기들 사이에 위치된 분리기 용기에 함유된 액체/증기 분리 시스템이 있다.
액체/증기 분리 시스템에 있어서, 플래시는 출구 장치와 출구 파이프를 사용하여 수행된다. 액체/증기 혼합물은 별도의 반응기에서 액상 및 증기상으로 분리된다. 출구 장치는 액상을 제어된 액체 부분과 과잉의 액체 부분으로 분할하기 위한 내부 범람 배수탑이다. 증기상은 과잉의 액체 부분과 합해지고 이 증기 더하기 액체 부분은 수소화 분해 반응기로 공급될 수 있다. 이 경우에 제어된 액체 부분을 회수하고, 수소화 분해 반응기로 우회시키고 스트립퍼로 보내어 FCC 공급물 및 나프타 및 경질 생성물들을 생성한다. 또한 제어된 액체 부분을 수소화 분해 반응기에 보내고 동시에 증기 더하기 액체 부분으로부터 FCC 공급물 함유 부분을 분리하는 것이 가능하다.
용어 "플래시(flash)"는 액체/증기 혼합물을 포함하는 수소처리된 유출물 스트림을 액체부분과 증기 더하기 액체 부분으로 분리하는 단일 단계 증류를 의미한다. 압력의 변화는 요구되지 않는다.
본 발명의 방법의 이점은 수소처리 반응기의 촉매 베드로부터의 유출물을 두 부분으로 분리하기 위해 복잡한 증대된 다 분리기 체계의 대신에 간단한 플래시 단계를 사용한다는 점이다. 증기 더하기 액체 부분은 수소화 분해 반응기의 입구에의 온도 제어에 요구되는 냉각 이외에는 증기를 실질적으로 냉각하지 않고 수소화 분해 반응기로 보내진다.
수소처리기 유출물에서 액상의 부분은 FCC 공급물 스트립퍼로 보내진다. 저압 플래시 드럼이 선택적으로 부가될 수 있다. 단지 나프타 및 경질 탄화수소가 회수된다. 이 부분에 함유된 디젤은 수소화 분해 반응기에서 생성된 디젤보다 더 높은 밀도, 더 높은 방향족 함량 및 더 낮은 옥탄가를 갖기 때문에 더 낮은 품질의 것이므로 FCC 공급물로서 더 잘 적합하다. 본 발명 방법에 의해 생성된 전체 디젤은 수소화 분해 단계에서 생성되고 훨씬 개선된 품질을 갖는다. 디젤 생성물보다 더 높은 비점 범위(>370℃)를 갖는 미변환 오일이 분별장치 컬럼에서 수소화 분해된 유출물로부터 회수된다. 이것은 미변환되어 있고, FCC 공급물 스트립퍼에서 생성된 FCC 공급물보다 더 높은 수소 함량 및 더 낮은 방향족 함량을 갖기 때문에 FCC 공급물로서 또는 에틸렌 플랜트 또는 윤활유 플랜트를 위한 공급원료로서 사용될 수 있다.
본 발명 방법을 위한 적합한 공급원료는 감압 경유(VGO), 중질 코커 경유(HCGO), 열분해되거나 비스브레이킹된 경유(TCGO 또는 VBGO) 및 미정제 석유로부터 유도된 탈아스팔트유(DAO) 또는 다른 합성에 의해 생성된 탄화수소유이다. 이러한 공급물의 비점 범위는 300℃ 내지 700℃이고 황함량이 0.5 내지 4 wt% 그리고 질소 함량이 500 내지 10,000 wppm이다.
수소처리 반응기의 목적은 주로 공급물을 200 내지 1000 wtppm 황의 수준으로 탈황하는 것인데, 이것은 유럽과 미국의 명세사항(각각, 10 및 30 wtppm)을 충족하는 블렌딩에 적합한 초저황 함량을 갖는 FCC 가솔린을 가져오며, 가솔린 후수소처리의 필요를 없애준다. 공급물의 낮은 황함량은 또한 FCC 재생기로부터 황 산화물(SOx)의 방출을 극적으로 감소시키는 이점을 갖는다. 둘째로, 수소처리 반응기는 수소분해 반응기로의 공급물 내 질소 함량을 감소시킨다. 세째, FCC 공급물의 방향족 함량도 또한 감소되는데, 이것은 더 높은 변환율과 더 높은 가솔린 수율을 가져올 것이다. 수소처리 반응기는 수소처리 지대와 이어서 분리 지대를 포함한다. 수소처리 지대는 공급원료의 수소화 탈황(HDS) 및 수소화 탈질(HDN)을 위한 하나 이상의 촉매 베드를 함유한다. 수소처리 지대로부터의 생성물은 액체와 증기의 혼합물을 포함한다. 종래의 수소처리 반응기에서, 촉매 베드는 베드 지지체 빔에 의해 지지되고 저부 반응기 헤드에서 헤드 공간은 마지막 촉매 베드를 지지하는 비활성 볼들로 채워진다. 증기 및 액체의 혼합물은 저부 반응기 헤드 위에 놓인 출구 수집기를 통해 반응기를 나간다.
본 발명 방법의 구체예에서, 수소처리 반응기의 마지막 촉매 베드는 상부 베드와 꼭 같이 베드 지지체 빔에 의해 지지된다. 그러나, 큰 부피의 비활성 볼을 지지하는 대신에, 저부 반응기 헤드의 헤드 공간은 액체/증기 혼합물을 분리하기 위해 사용된다. 액체/증기 분리 시스템은 저부 헤드에서 수소처리 반응기의 촉매 베드로부터의 액체 및 증기의 혼합물을 액체 부분과 액체의 분율을 함유하는 증기 부분, 즉 증기 더하기 액체 부분으로 분리하기 위해 사용된다.
증기 더하기 액체 부분은 수소화 분해 반응기로 향할 수 있고 적합한 조건 하에 변환되어 ULSD를 생성한다. FCC로의 공급물은 주로 액체 부분으로 구성된다.
액체/증기 분리 시스템은 수소처리 반응기에 통합되어 있고 이 반응기의 저부에서 헤드 공간에 위치된다. 그것은 증기 더하기 액체 부분의 수소화 분해 반응기로의 이동을 위한 출구 장치를 포함한다. 액체 부분은 출구 장치의 외부의 반응기 저부에 함유되고 예를 들면, 스트립퍼로의 이동을 위한 출구 파이프를 통해 따로따로 수소처리 반응기를 나간다. 반응기 저부의 액체 부분의 수준 및 따라서 스트립퍼로 이동된 액체의 양은 종래의 흐름 제어 밸브에 의해 제어된다. 스트립퍼로의 이동을 요하지 않는 과잉의 액체는 따라서 모든 증기와 함께 출구 장치로 들어가고 증기 더하기 액체 부분으로서 반응기를 나간다.
출구 파이프에 의해 회수된 액체의 양, 즉 제어된 액체 부분의 양은 원하는 HVGO 변환율에 의해 설정된다. 제어된 액체 부분은 액상의 30-100 wt%를 포함하고, 과잉의 액체 부분은 액상의 0-70 wt%를 포함한다. 바람직하게는 제어된 액체 부분은 액상의 60-95 wt%를 포함하고, 과잉의 액체 부분은 액상의 5-40 wt%를 포함한다.
수소처리 반응기에서 액체/증기 분리 시스템의 통합은 반응기 외부의 종래의 분리와 비교할 때 처리 장비의 양을 감소시키는 이점을 갖는다. 반응기 외부의 종래의 분리는 증가된 자본 비용의 단점의 동반과 함께 고압 분리기 용기의 부가를 요할 것이다.
제어된 액체 부분은 스트립퍼로 보내지고 여기에서 증기의 스트림은 나프타 비점 범위에서 경질 탄화수소를 제거하고 액체에 용해된 황화수소(H2S) 및 암모니아(NH3)를 제거한다. 스트립핑된 생성물이 FCC 장치를 위한 공급물로서 사용된다. 스트립퍼로부터의 경질 오버헤드 생성물은 암모니아 및 황화수소와 함께 나프타 비점 범위의 경질 탄화수소를 지배적으로 포함한다.
모든 증기 더하기 액체 부분은 수소처리 반응기의 분리 지대를 나오고 수소화 분해 반응기로 이동된다. 수소화 분해 반응기는 또한 하나 이상의 촉매 베드를 함유한다. 이 반응기는 질소를 최적 수준으로(<100 wppm) 더 낮추기 위해서와 수소화 분해 촉매 베드의 수를 더 낮추기 위해 어떤 수소처리 촉매를 함유할 수도 있다. 수소화 분해 반응기로부터의 생성물은 냉각되고 외부의 고압 분리기 용기로 이동된다. 기체상 수소 풍부 생성물 스트림은 분해된 생성물로부터 분리되고 수소처리 반응기로 재순환된다. 분리기로부터의 액체 스트림은 증류 컬럼으로 보내지고 여기서 나프타, 디젤 및 미변환 오일 생성물을 분별한다.
대안으로, 본 발명의 또 다른 구체예에서, 수소처리 지대로부터의 생성물이 액체 부분과 증기 더하기 액체 부분으로 분리되는 분리 지대를 떠난 후 증기 더하기 액체 부분은 수소 풍부 스트림의 제거를 위한 분리기로 향한다. 수소 풍부 스트림은 아민 스크러빙 및 물 세척에 의해 황화수소와 암모니아로부터 더 정제될 수 있다. 분리기(고압 냉 분리기와 직렬로 고압 고온 분리기)로부터의 액체 생성물은 주로 FCC 공급물이고 그것은 경질 탄화수소, 액체에 용해된 H2S 및 NH3의 제거를 위해 스트립핑에 보내진다. 스트립핑된 생성물은 FCC 장치에 대한 공급물로서 사용된다.
분리 지대로부터의 액체 부분은 EN 590 ULSD 명세사항에 따르는 생성물 성질을 갖는 디젤 부분을 생성하기에 충분한 크래킹 심화도를 가지고 작동하는 수소화 분해 반응기로 보내진다. 수소화 분해 반응기에서의 작동 조건은 미국 시장의 요구조건을 만족하는 생성물을 제공하도록 조절될 수 있다. 이 구체예는 수소화 분해 촉매 활성을 증가시키는 수소화 분해 반응기에서 낮은 암모니아 및 황화수소 환경을 제공한다.
본 발명의 또 다른 구체예에서, 제 2의 공급물이 수소화 분해 반응기로 공급물로서 부가될 수 있다. 이 구체예에서, 제 2의 공급물은 수소화 분해 반응기에서 수소처리 및 수소화 분해될 수 있고 수소처리 반응기를 우회한다. 제 2 공급물의 한가지 예는 FCC로부터의 경질 순환유(LCO)인데, 이것은 더 수소처리 및 수소화 분해하여 그것을 고 품질의 디젤, 제트 및 나프타로 변환시키는 것을 필요로 한다.
도 1은 분리 지대로부터의 증기 더하기 액체 부분이 수소화 분해 반응기에서 분해되고 제어된 액체 부분이 스트립퍼로 보내지는 본 발명의 한 구체예를 예시한다.
공급물(1)은 수소, 예를 들면, 수소 풍부 재순환 기체(2)와 합해지고 하나 이상의 촉매 베드에서 수소화 탈황 및 수소화 탈질을 위한 수소처리 반응기(3)로 보내진다. 하나 이상의 촉매 베드로부터의 유출물은 액상과 증기상으로 분리하는 증기와 액체의 혼합물이다. 마지막 촉매 베드 하류의 분리 지대(4)에서 증기 더하기 액체 부분(5)과 액체 부분(6)으로의 분리는 수소처리 반응기에서 통합된 액체/증기 분리 시스템을 사용하여 일어난다.
액체/증기 분리 시스템은 출구 장치와 출구 파이프를 포함한다(도 3에 나타냄). 액체 부분(6)은 단지 액체로 구성되며 증기 더하기 액체 부분(5)은 모든 증기를 포함한다. 액체 부분(6)의 유속은 종래의 흐름 제어 밸브(7)에 의해 제어되고, 필요하지 않은 과잉의 액체는 모든 증기와 함께 출구 장치를 통하여 흘러넘쳐서 분리지대(4)를 떠나고 따라서 증기 더하기 액체 부분(5)을 형성한다.
제어된 액체 부분(6)은 공급물(1)에 비하여 실질적으로 감소된 황 및 질소 함량을 가진 중질 액체 탄화수소를 포함한다. 그것은 수소처리 반응기(3)를 떠나고 수소화 분해 반응기(8)를 우회하여 스트립핑 컬럼(9)으로 들어간다. 암모니아 및 황화수소와 함께 경질 탄화수소는 스트립핑 컬럼(9)으로부터 오버헤드 스트림(10)으로 분리되고 스트립핑 컬럼(9)의 저부로부터의 결과되는 액체 스트림은 저황 FCC 공급물(11)로서 적합하다.
증기 더하기 액체 부분(5)은 수소처리 반응기(3)를 떠난다. 그것은 선택적으로 제 2의 탄화수소 공급원료(22)와 조합될 수도 있다. 그것은 다음에 수소화 분해 반응기(8)로 들어가는데, 여기서 촉매작용 분해되어 디젤 연료 제제를 위해 적합한 성질을 갖는 수소화 분해된 유출물(12)을 형성한다. 하나 이상의 촉매가 이 반응기에 존재한다. 수소화 분해된 유출물(12)은 분리기 용기(13)로 보내지고 수소 풍부 기체 스트림(14)은 분리기(13)로부터 재순환 기체 콤프레서(15)를 통해 수소처리 반응기(3)로 재순환된다. 메이크업 수소(16)는 요구된 압력을 유지하기 위해 콤프레서(15)의 상류나 아니면 하류에서 수소 풍부 스트림(14)에 부가될 수 있다. 용해된 암모니아 및 황화수소와 함께 경질 및 중질 탄화수소를 포함하는 분리기 용기(13)로부터의 액체 생성물(17)은 다음에 분별기 컬럼(18)으로 보내지고, 여기서 암모니아 및 황화수소를 갖는 나프타 스트림(19)이 오버헤드 제거된다. 디젤 스트림(20)과 미변환 오일 스트림(21)을 포함하는 중질 탄화수소 성분들은 분리되고 분별기 컬럼(18)에서 하부에서 회수된다. 나프타 스트림(19)은 추가의 분리 단계들에 종속시킬 수 있다. 디젤 스트림(20)은 또한 비점에 의해 더 분리되어 항공기 제트 연료와 같은 다른 가치있는 생성물로 될 수 있다.
스트림(11)(저황 FCC 공급물) 및 스트림(21)(미변환 오일 스트림)은 전형적으로 FCC 장치에 대한 단일 공급물로서 전형적으로 조합된다. 그러나, 스트림(21)은 또한 윤활유 제조를 위한 가치있는 중간 생성물로서 또는 에틸렌 제조를 위한 공급물로서의 사용을 위해 격리되어 유지될 수 있다.
액상을 제어된 액체 부분과 과잉의 액체 부분으로 분리하는 것은 제어된 액체 부분을 수소화 분해 반응기 둘레로 우회하는 것을 가능하게 만든다. 이것은 수소화 분해 반응기에서 높은 변환율을 허용하고 이것은 낮은 전면적인 변환율을 유지하면서 디젤 품질을 개선하며 따라서 원하는 양의 FCC 공급물이 생성된다.
도 2는 분리 지대로부터의 액체 부분이 수소화 분해 반응기에서 분해되고 증기 더하기 액체 부분이 스트립퍼 컬럼에 보내지는 본 발명의 구체예를 예시한다.
공급물(1)은 수소, 예를 들면, 수소 풍부 재순환 기체(2)와 합해지고 하나 이상의 촉매 베드에서 수소화 탈황 및 수소화 탈질을 위한 수소처리 반응기(3)로 보내진다. 액체/증기 혼합물을 포함하는 수소처리된 유출물 스트림은 마지막 촉매 베드 하류의 분리 지대(4)에 들어가고 도 1에 기술된 것과 같은 출구 장치를 사용하여 증기 더하기 액체 부분(5)과 제어된 액체 부분(6)으로 분리된다. 제어된 액체 부분(6)의 유속은 종래의 흐름 제어 밸브(7)에 의해 제어되고, 필요하지 않은 과잉의 액체는 모든 증기와 함께 출구 장치(도 3에 나타냄)를 통하여 흘러넘쳐서 분리지대(4)를 떠나고 따라서 증기 더하기 액체 부분(5)을 형성한다.
증기 더하기 액체 부분(5)은 수소처리 반응기(3)를 떠나고 분리기 용기(8)로 흐른다. 수소 풍부 증기 스트림(9)은 분리기로부터 오버헤드 생성되고 탄화수소 액체 스트림(10)은 분리기 용기(8)의 저부로부터 생성된다. 탄화수소 액체 스트림(10)은 또한 용해된 암모니아 및 황화수소를 함유하며 스트립퍼 컬럼(11)으로 흐른다. 암모니아 및 황화수소와 함께 경질 탄화수소 스트림(12)은 스트립퍼 컬럼(11)으로부터 분리되고 스트립퍼 컬럼(11)의 저부로부터의 결과되는 액체 스트림은 저황 FCC 공급물(13)로서 적합하다.
제어된 액체 부분(6)은 공급물(1)에 비하여 실질적으로 감소된 황 및 질소 함량을 가진 중질 액체 탄화수소를 포함한다. 그것은 흐름 제어 밸브(7)를 통해 수소처리 반응기를 떠나고 분리기 용기(8)로부터의 수소 풍부 증기 스트림(9)과 합해져 혼합된 증기-액체 스트림(14)을 만든다. 제 2의 탄화수소 공급원료(26)는 필요하면 선택적으로 혼합된 증기-액체 스트림(14)에 부가될 수 있다. 제 2의 공급물과 선택적으로 합해진 혼합된 증기-액체 스트림(14)은 수소화 분해 반응기(8)로 들어가고, 거기서 그것은 디젤 연료 제제에 적합한 성질들을 갖는 스트림(16)의 성분들로 촉매작용 분해된다. 하나 이상의 촉매 베드가 이 반응기(15)에 존재한다. 스트림(16)은 분리기 용기(17)로 흐르고 여기서 수소 풍부 증기 스트림(18)은 오버헤드 분리되고 재순환 콤프레서(19)를 통해 수소처리 반응기로 재순환된다. 메이크업 수소(20)는 요구된 압력을 유지하기 위해 콤프레서(19)의 상류나 아니면 하류에서 수소 풍부 스트림(18)에 부가될 수 있다.
용해된 암모니아 및 황화수소와 함께 경질 및 중질 탄화수소를 포함하는 분리기(17)로부터의 액체 생성물(21)은 다음에 분별기 컬럼(22)으로 보내지고, 여기서 암모니아 및 황화수소를 갖는 나프타가 나프타 스트림(23)에서 오버헤드 제거된다. 디젤 스트림(24)과 미변환 오일 스트림(25)을 포함하는 중질 탄화수소 성분들은 분리되고 분별기 컬럼(22)에서 하부에서 회수된다. 나프타 스트림(23)은 추가의 분리 단계들에 종속시킬 수 있다. 디젤 스트림(24)은 또한 비점에 의해 더 분리되어 항공기 제트 연료와 같은 다른 가치있는 생성물로 될 수 있다.
도 3은 수소처리 반응기의 저부 섹션이 액체/증기 분리 시스템을 포함하도록 적합하게 되어 있는 본 발명의 구체예를 나타낸다. 분리기 용기는 따라서 수소처리 반응기의 저부 섹션에 통합되어 있다. 출구 장치는 마지막 촉매 베드(1)의 지지체 아래에 위치되고 지지체는 전형적으로 빔 및 그리드(2)에 의해 제공될 수 있다. 해제 공간(3)은 증기 및 액상의 분리를 허용하기 위해 반응기 용기의 저부에서 조장된다.
본 발명의 이 구체예에서, 출구 장치는 배수탑(4)의 상단 개방 단부에서 소용돌이 방지 배플(5)을 구비한 배수탑(4)의 형태이다. 액체 계면 수준(6)은 모든 반응기 증기와 액상의 일부를 증기 더하기 액체 부분으로서 흘러넘치도록 허용하는 배플(5)의 높이에서 조장되고 이동 파이프(7)를 통해 반응기를 나가 하류의 수소화 분해 반응기(도시않음)로 간다.
출구 파이프(8)는 소용돌이 방지 배플(5)에 의해 또한 커버되는 반응기의 저부 헤드의 중심 낮은 점으로부터 액상의 제어된 부분을 제거하기 위해 제공된다. 출구 파이프(8)를 통한 액체 부분의 흐름은 표준 흐름 제어 밸브(10)를 통해 이동 파이프(11)를 통해 하류의 스트립퍼(도시않음)로 흐름 제어 요소(9)에 의해 조절된다.
도 4는 출구 장치 및 출구 파이프를 함유하는 분리기 용기(13)가 수소처리 반응기의 하류에 부가되는 본 발명의 또 다른 구체예를 예시한다. 분리기 용기(13)는 수소처리 반응기의 저부 촉매 베드(1)로부터 모든 증기 및 액체 성분들을 분리기 용기(13)에 이동하는 파이프(12)에 의해 연결되어 있다. 이 구체예에서, 출구 장치는 파이프의 상단 개방 단부에서 소용돌이 방지 배플(5)을 구비한 배수탑(4)의 형태이다. 액체 계면 수준(6)은 배플(5)의 높이에서 조장되어 모든 반응기 증기와 액상의 일부, 즉 증기 더하기 액체 부분을 이동 파이프(7)를 통해 수소처리 반응기를 흘러넘쳐 나가 하류의 수소화 분해 반응기(도시않음)로 가도록 허용한다. 출구 파이프(8)는 소용돌이 방지 배플(5)에 의해 또한 커버된 반응기의 저부 헤드의 중심 낮은 점으로부터 액상의 일부, 즉 제어된 액체 부분을 제거하기 위해 제공된다. 이 파이프를 통한 흐름은 표준 흐름 제어 밸브(10)를 통해 이동 파이프(11)를 통해 하류의 스트립퍼(도시않음)로 흐름 제어 요소(9)에 의해 조절된다.
본 발명의 이 구체예는 현존하는 플랜트들을 개조해야할 때 특히 유리하다. 이러한 경우에 이미 현존하는 수소처리 반응기에 액체/증기 분리 시스템을 설치하는 것이 가능하지 않을 수도 있다. 수소처리 반응기 바로 아래에 출구 장치 및 출구 파이프를 함유하는 분리기 용기의 형태로 수소처리 반응기 외부에 액체/증기 분리 시스템을 설치하는 것은 수소처리 반응기로부터의 증기 및 액체 유출물의 혼합물을 더 이상의 가공처리에 적합한 액체 스트림과 증기 더하기 액체 스트림으로 분리를 허용한다.
수소처리 반응기에서 하나 이상의 촉매 베드로부터의 유출물은 액상과 증기상으로 분리하는 증기 및 액체의 혼합물이다. 액상의 비점 범위는 수소처리 반응기를 들어가는 공급물의 비점 범위보다 약간 더 낮다. 액상은 200-580℃의 비점 범위를 갖는다.
본 발명의 방법에서 유용한 부분 변환 수소화 분해 촉매는 다음의 핵심 기능 요건을 충족하는 것이 필요하다:
- 부착물(fouling)과 압력 강하를 최소화하기 위한 크기 및 활성 등급 매기기
- 금속 제거 및 탄소 잔류물 감소
- 전형적으로 100 내지 1000 wppm의 황 수준으로 FCC 공급물 전처리를 위한 수소화 탈황
- 전형적으로 50 내지 100 wppm의 질소 수준으로 수소화 분해기 공급물 전처리를 위한 수소화 탈질
- 디젤로의 높은 변환 활성 및 높은 선택성을 갖는 수소화 분해.
이들 기능적 부류의 각각에서 성능을 최대화하기 위해, 스택된(다수) 촉매 시스템이 유용하며 단일의 다 기능 촉매 시스템과 비교하여 더 양호한 전면적인 성능 및 더 낮은 비용을 제공한다. 여기 기술된 방법은 최적화된 성능과 더 긴 유용한 수명을 가져오는 다수 촉매들에 대한 반응 심화도의 독립적 제어를 용이하게 하는데 유용하다.
수소처리 촉매는 FCC 공급물 전처리를 위한 황 제거 및 수소화 분해 공급물 전처리를 위한 질소 제거를 최적화하기 위해 개별적으로 명시되어 있다. 제올라이트 및 비정질 실리카-알루미나 수소화 분해 촉매는 또한 본 발명 방법에서 중질 공급물을 높은 디젤 수율을 갖는 더 경질 생성물로 변환하기 위해 유용하다. 수소처리 촉매는 예를 들면, 적합한 캐리어에 지지된 CoMo, NiMo, NiCoMo 및 NiW와 같은 코발트, 몰리브덴, 니켈 및 울프람(텅스텐)을 기재로 할 수 있다. 이러한 촉매의 예들은 Haldor Topsoe A/S로부터의 TK-558, TK-559 및 TK-565이다. 적합한 캐리어 물질은 실리카, 알루미나, 실리카-알루미나, 티타니아 및 본 분야에 공지된 다른 지지체 물질들이다. 다른 성분들이 촉매에 포함될 수도 있는데 예를 들면 인이다.
수소화 분해 촉매는 비정질 크래킹 성분 및/또는 제올라이트 Y, 초안정성 제올라이트 Y, 알루미늄 제거된 제올라이트 등을 포함할 수도 있다. 또한 니켈 및/또는 코발트 및 몰리브덴 및/또는 텅스텐 조합이 포함될 수 있다. 예들은 Haldor Topsoe A/S로부터의 TK-931, TK-941 및 TK-951이다. 수소화 분해 촉매는 또한 실리카, 알루미나, 실리카-알루미나, 티타니아 및 본 분야에 공지된 다른 종래의 캐리어와 같은 적합한 캐리어에 의해 지지된다. 인과 같은 다른 성분들이 반응성 촉진제로서 포함될 수도 있다.
수소처리 반응기에서 반응 조건들은 325℃-425℃ 사이의 반응기 온도, 0.3 hr-1 내지 3.0 hr-1 범위의 액체 시간 공간 속도(LHSV), 500-1,000 N㎥/㎥의 기체/오일 비율 및 80-140 bars의 반응기 압력을 포함한다.
수소화 분해 반응기에서 반응 조건들은 325℃-425℃ 사이의 반응기 온도, 0.3 hr-1 내지 3.0 hr-1 범위의 액체 시간 공간 속도(LHSV), 500-1,500 N㎥/㎥의 기체/오일 비율 및 80-140 bars의 반응기 압력을 포함한다.
제어된 액체 부분은 액상의 30-100 wt%를 포함할 수 있고, 과잉의 액체 부분은 액상의 0-70 wt%를 포함할 수 있다. 바람직하게는 제어된 액체 부분은 액상의 60-95 wt%를 포함하고, 과잉의 액체 부분은 액상의 5-40 wt%를 포함한다.
디젤에 대한 현재의 유럽 표준 EN 590 EU ULSD 명세사항은 다음과 같다:
황: 10 - 50 wppm
밀도: <845 kg/㎥
T95 (D-86): <360℃
세탄 No. D-630: >51
세탄 지수 D-4737: >46
폴리 방향족 물질 : <ll%wt.
현재의 미국 표준 명세사항은 상기한 유럽 표준 명세사항보다 덜 제한적이다.
수율 용어들은 진정한 비점(TBP) 컷에 관하여 정의되고 다음의 정의들이 실시예들에서 사용된다:
성분 : TBP 컷
나프타 : <150℃
등유 : 150-260℃
중질 디젤 : 260-390℃
전 범위 디젤 : 150-390℃
미변환: >390℃
변환율 용어들은 다음에서 정의된 바와 같이 정의되며, 공급물 및 생성물 값은 %이다 :
390℃+ 순 변환율 = 공급물390 ℃+ - 생성물390 ℃+
390℃+ 진정한 변환율 = (공급물390 ℃+ - 생성물390 ℃+ ) /공급물390 ℃+
390℃+ 총 변환율 = 100 - 생성물390 ℃+
실시예 1:
이 실시예에서 액체/증기 분리 시스템은 수소처리 반응기에서 통합되어 있다. 이 실시예는 다른 비점 범위의 수소처리 반응기 유출물이 어떻게 액체/증기 분리 시스템에서 출구 장치 및 출구 파이프에서 플래시에서 분리되는지를 보여준다.
수소처리 반응기의 온도 및 압력은 표 1에서 스타트-오브-런 조건과 표 2에서 엔드-오브-런 조건에서 나타나 있다.
압력= 87.5 bar g 온도= 396℃ 나프타 (C5-150℃) 제트 (150-260℃) 디젤 (260-390℃) 경유 (390℃+)
증기상의 Wt% 73.9 58.4 23.8 5.2
액상의 Wt% 26.1 41.6 76.2 94.8
압력= 87.5 bar g 온도= 430℃ 나프타 (C5-150℃) 제트 (150-260℃) 디젤 (260-390℃) 경유 (390℃+)
증기상의 Wt% 83.4 73.7 44.9 17.8
액상의 Wt% 16.7 26.3 55.1 82.2
결과는 액상이 약간의 디젤 물질을 가지나 단지 작은 부분의 제트 및 나프타를 갖는 경유 비점 범위 물질을 함유한다. 수소처리 반응기로부터의 디젤 비점 범위 물질은 비교적 높은 황 함량과 높은 밀도를 가지며, 그것은 높은 함량의 일-방향족 물질을 함유하고 따라서 고품질 USLD로서 보다는 FCC 공급물로서 더 적합하다.
본 발명 방법은 표 2에 예시한 바와 같이 실질적인 경제적 이점을 이끈다.
실시예 2 ( 비교예 ):
이 실시예는 HVGO를 단지 수소처리하는 것과 비교할 때 추가의 수소화 분해로 260-390℃ 디젤 품질이 어떻게 개선되는지를 보여준다. 결과는 표 3에 나타낸다. 260-390℃ 디젤은 80 bar 수소 압력에서 생성된다.
성질 수소처리기 유출물 수소화 분해기에서 37% 변환율 수소화 분해기에서 66% 변환율
황, wppm 45 <10 <10
비중 0.890 0.881 0.860
세탄 지수 D-976 44.6 46.7 51.7
총 방향족 물질, wt% 46.2 40.0 31.6
표 3의 결과는 HVGO의 품질이 변환율에 따라 비중이 감소하고 세탄 지수가 증가하기 때문에 개선됨을 보여준다.
실시예 3 ( 비교예 ):
이 실시예는 본 발명 방법, 즉 중간 압력 부분 변환 수소화 분해 방법과 비교할 때 종래의 수소화 분해기를 사용하여 종래의 중간 압력 수소화 분해 공정과 고압 수소화 분해 공정 둘다의 단순화된 비교를 예시한다. MHC와 본 발명 방법 둘다에서 같은 압력 수준을 사용하였다. ULSD 황 수준 (10 wppm)을 달성하기에 충분한 촉매가 사용되었다. 표 4는 본 발명 방법에 의해 달성될 수 있는 성능을 나타낸다.
공정 유형 중간 압력 HC 부분 압력 HC 본 발명 공정
반응기 압력, barg 100 160 100
총 변환율(1), %vol. 30 30 30
디젤(2) 수율, %vol. 31.0 31.5 28.0
디젤 황, wppm 10 10 10
디젤 밀도, ㎏/㎥ 875 845 845
세탄 지수, D-4737 46 52 47
총 설치 비용(3) 1.0 1.3 1.1
수소 수요 1.0 1.8 1.3
(1) 100 마아너스 분별기 저부 FCC 공급물의 부피 퍼센트
(2) 전 범위 디젤 컷, 150-360℃ TBP(진정한 비점)
(3) 중간 압력 HC 장치에 비한 비용(수소 발생 미포함) .
표 4에 나타낸 결과는 MHC 공정이 본 발명 공정과 비교하여 균등한 디젤 밀도 및 세탄 품질을 만드는 것이 가능하지 않음을 가리킨다. 본 발명으로 달성된 디젤 밀도와 매치되는 충분한 방향족 포화도를 달성하기 위해 수소 압력을 증가시키는 것은 표 4의 결과에 의해 나타난 바와 같이 종래의 수소화 분해기 장치에 대해 약 60% 더 높은 작동 압력을 요한다.
전체 충전량의 1일 5000톤을 처리하는 장치에 대해, 본 발명 공정은 같은 생성물 품질을 만드는 고압의 종래의 1회통과 부분 변환 수소화 분해기에 비해 1천만 내지 2천만 유로 자본 비용을 절약할 수 있다고 추정된다. 수소는 또한 본 발명의 장치를 사용하여 더 효율적으로 사용되는데 1일 250,000 노르말 입방 미터(N㎥)의 절약을 가져온다. 수소 수요에 기초한 연간 작동 비용 절약은 2 내지 3백만 유로가 될 것이다. 이용 비용은 주로 감소된 수소 메이크업과 재순환 압축 요구조건의 결과로서 고압 수소화 분해기 선택에 비하여 낮아진다.

Claims (10)

  1. (a) 탄화수소 공급원료를 수소-풍부 기체로 수소처리하여 액체/증기 혼합물을 포함하는 수소처리된 유출물 스트림을 생성하고 액체/증기 혼합물을 액상과 증기상으로 분리하는 단계, 그리고
    (b) 액상을 제어된 액체 부분과 과잉의 액체 부분으로 분리하는 단계, 그리고
    (c) 증기상을 과잉의 액체 부분과 합하여 증기 더하기 액체 부분을 형성하는 단계, 그리고
    (d) 제어된 액체 부분으로부터 FCC 공급물 함유 부분을 분리하고 동시에 증기 더하기 액체 부분을 수소화 분해하여 디젤 함유 부분을 생성하거나, 또는
    제어된 액체 부분을 수소화 분해하여 디젤 함유 부분을 생성하고 동시에 증기 더하기 액체 부분으로부터 FCC 공급물 함유 부분을 분리하는 단계
    를 포함하는 부분 변환 수소화 분해 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 증기 더하기 액체 부분 또는 제어된 액체 부분은 제 2의 탄화수소 공급원료와 조합하여 수소화 분해 단계를 위한 공급물을 제공하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 제어된 액체 부분은 수소화 분해되어 디젤 함유 부분을 생성하고 FCC 공급물 함유 부분은 냉각, 세척 및 상 분리에 의해 증기 더하기 액체 부분으로부터 분리되어 암모니아 및 황화수소가 낮은 수소 풍부 증기 스트림과 FCC 공급물 함유 부분을 포함하는 탄화수소 액체 스트림으로 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 암모니아 및 황화수소가 낮은 수소 풍부 증기 스트림은 제어된 액체 부분과 합하고 수소화 분해되어 디젤 함유 부분을 생성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, FCC 공급물 함유 부분은 스트립핑에 의해 제어된 액체 부분으로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 3 항에 있어서, FCC 공급물 함유 부분은 스트립핑에 의해 FCC 공급물 함유 부분을 포함하는 탄화수소 액체 스트림으로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 수소화 분해 반응기와 직렬로 하나 이상의 촉매 베드를 갖는 수소처리 반응기를 포함하며, 수소처리 반응기의 하나 이상의 촉매 베드의 하류에 액체/증기 분리 시스템을 가지며, 액체/증기 분리 시스템은 분리기 용기에 출구 장치 및 출구 파이프를 포함하고, 출구 장치는 분리 용기의 저부 위에 파이프 연장부를 포함하 고, 파이프 연장부는 파이프 연장부의 상단 개방 단부에서 소용돌이 방지 배플을 구비하고, 분리기 용기는 분리기 용기 저부에서 출구 파이프를 구비하고, 출구 파이프는 소용돌이 방지 배플을 구비하는, 부분 변환 수소화 분해 방법을 위한 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 분리기 용기는 하나 이상의 촉매 베드의 마지막 촉매 베드의 하류의 수소처리 반응기에서 통합되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 분리기 용기는 수소처리 반응기의 하류에 위치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 7 항에 있어서, 출구 파이프는 흐름 제어 밸브를 통하여 흐름 제어 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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