JP2001279263A - 少なくとも3留分への分別により生じた重質フラクションおよび中間フラクションの脱硫を含むガソリンの脱硫方法 - Google Patents

少なくとも3留分への分別により生じた重質フラクションおよび中間フラクションの脱硫を含むガソリンの脱硫方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 少なくとも3留分への分別により生じた重質
フラクションと中間フラクションの脱硫を含むガソリン
の脱硫方法 を提供する。 【解決手段】 (a1)仕込原料中のジオレフィンとアセチ
レン化合物の少なくとも1つの選択的水素化、(b) 工程
(a1)の流出物の少なくとも3フラクション:硫黄をほぼ
全部除去され最軽質のオレフィンを含む軽質フラクショ
ン、当初ガソリン中の硫黄含有化合物の大部分が濃縮さ
れた重質フラクション、並びにオレフィンと芳香族化合
物の比較的低い含有量を有する1つの中間フラクション
への少なくとも1つの分離、(c1)不飽和硫黄含有化合物
の分解または水素化を可能にする触媒上での、工程(b)
で分離された重質ガソリンの少なくとも1つの処理、
(d)1つの中間フラクションの1つの脱硫と脱窒工程
と、接触リフォーミングとを含む、硫黄を含む仕込原料
からの低硫黄含有量を有するガソリンの製造方法であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも3留分
への分別により生じた重質フラクションおよび中間フラ
クションの脱硫を含むガソリンの脱硫方法に関する。
【0002】
【先行技術】新規環境規制に応える再規格化されたガソ
リンの製造では、オレフィンの濃度を少し低下させる
が、芳香族化合物(特にベンゼン)および硫黄の濃度を
大幅に低下させることが特に必要である。接触クラッキ
ング・ガソリンは、ガソリン・プールの30〜50%を
占めるが、オレフィンおよび硫黄の高い含有量を有す
る。再規格化されたガソリン中に存在する硫黄は、約9
0%接触クラッキング(FCC「Fluid Catalytic Crac
king」すなわち流動床接触クラッキング)・ガソリンに
起因する。従って、ガソリン、主としてFCCガソリン
の脱硫(水素化脱硫)は、規格に合致するために明らか
に重要である。接触クラッキング・ガソリン以外に、原
油の蒸留により直接生じたガソリンのような他のガソリ
ン、あるいは転換(コークス化、水蒸気クラッキングま
たは他のもの)による生成物ガソリンが、ガソリン中の
硫黄の重大な原因となりうる。
【0003】接触クラッキングに搬送される仕込原料の
水素化処理(水素化脱硫)により、典型的には硫黄10
0ppmを含むガソリンが生じる。しかしながら、接触
クラッキング用仕込原料の水素化処理装置は、温度およ
び圧力の苛酷な条件下に作用し、このことは、割高の投
資を前提とする。さらに接触クラッキング方法の仕込原
料全体が、脱硫されねばならない。このことにより、仕
込原料の非常に大きな容積の処理が引き起こされる。
【0004】接触クラッキング・ガソリンの水素化処理
(または水素化脱硫)が、当業者に公知の従来の条件下
に行われる場合、該処理により、留分の硫黄含有量を削
減することが可能になる。しかしながら、この方法は、
水素化処理の間のオレフィンのかなりの割合が飽和され
るという事実のために、留分のオクタン価の非常に大幅
な低下を引き起こす大きな不都合を有する。
【0005】水素化処理前の軽質ガソリンおよび重質ガ
ソリンの分離は、既に米国特許US−A−439773
9に特許請求されている。この型の分離では、低硫黄含
有量(ただし将来の規格とは両立しえない)を有しかつ
オレフィンに富む軽質留分と、当初ガソリンからの硫黄
を大きな割合で含みかつオレフィンに乏しい重質フラク
ションとを分離することが可能である。この特許におい
て、ガソリンの軽質フラクションおよび重質フラクショ
ンへの分別と、重質ガソリン特有の水素化脱硫とを含む
ガソリンの水素化脱硫方法が特許請求されているが、軽
質ガソリン中に存在する硫黄を除去するための何の解決
策も提案されていない。
【0006】他方において、米国特許US−A−413
1537には、ガソリンを、沸点に応じていくつかの留
分、好ましくは3つの留分に分別しかつ第VIB族および
/または第VIII族の少なくとも1つの金属を含む触媒の
存在下、異なることもある条件下に、これら留分を脱硫
する有益性が教示されている。この特許には、ガソリン
が3つの留分に分別される場合、および中間沸点を有す
る留分が、温和な条件下に処理される場合、最も大きな
利益が得られることが記載されている。
【0007】ヨーロッパ特許出願EP−A−07251
26には、クラッキング・ガソリンの水素化脱硫方法が
記載されており、この方法では、ガソリンは、脱硫が容
易な化合物に富む少なくとも1つの第1フラクション
と、脱硫が困難な化合物に富む第2フラクションとを含
む複数フラクションに分離される。この分離を行う前
に、分析により硫黄含有物質の分布を予め測定しなけれ
ばならない。これらの分析は、装置および分離条件を選
択するのに必要である。
【0008】従って、この特許出願には、クラッキング
・ガソリンの軽質フラクションが分別をされないで脱硫
される場合、該軽質フラクションにおけるオレフィン含
有量およびそのオクタン価が大幅に低下するのが認めら
れることが記載されている。これに対して、前記軽質フ
ラクションの7〜20フラクションへの分別の後での、
これらフラクションの硫黄含有量およびオレフィン含有
量の分析により、硫黄含有化合物に最も富む単数または
複数フラクションを測定することが可能になる。次い
で、これら硫黄含有化合物は、同時にあるいは別々に脱
硫され、かつ他の脱硫された、あるいは脱硫されていな
いフラクションと混合される。そのような手順は、複雑
でありかつ処理すべきガソリン組成物の各変更毎に繰り
返されねばならない。
【0009】フランス特許出願番号98/14480に
は、ガソリンを、軽質フラクションと重質フラクション
とに分別し、ついでニッケルをベースとする触媒上での
軽質ガソリンの特定の水素化処理と、第VIII族の少なく
とも1つの金属および/または第VIB族の少なくとも1
つの金属とを含む触媒上での重質ガソリンの水素化処理
とを行う有益性が教示されている。
【0010】さらに例えば米国特許US−A−5290
427には、ガソリンを分別し、ついでそのフラクショ
ンを水素化脱硫反応器の種々のレベルに導入し、ついで
異性化によるオクタン損失を補うために、ゼオライトZ
SM−5上で脱硫フラクションを転換させることからな
るガソリンの水素化処理方法が提案されている。
【0011】これらの方法において、処理すべきガソリ
ンは、一般に70℃を越える初留点を有し、そこではさ
らに例えばスイートニングによる軽質ガソリン(C5
(炭素原子数5の炭化水素)〜70℃の沸点を有する化
合物に相当するフラクション)を別に処理することが必
要である。
【0012】米国特許US−A−5318690には、
ガソリンの分別と軽質ガソリンのスイートニングとを含
む方法が提案される一方で、重質ガソリンが脱硫され、
ついでZSM−5上で転換され、温和な条件下に改めて
脱硫される。この技術は、メルカプタン以外の硫黄含有
化合物を実質上除去された軽質留分を得るようにするた
めの粗ガソリンの分離に基づいている。このことによ
り、メルカプタンが除去されるスイートニングのみを用
いて前記留分を処理することが可能になる。
【0013】その結果、重質留分は、水素化処理の際一
部飽和されたオレフィンを比較的大量に含む。オレフィ
ンの水素化に関連するオクタン価の低下を補うために、
該特許では、オレフィンを生成するが収率を犠牲にする
ゼオライトZSM−5上でのクラッキングが推奨され
る。さらに、これらオレフィンは、メルカプタンをリフ
ォームミングするために媒質中に存在するHSと再結
合しうる。従って、スイートニングまたは補足的水素化
脱硫を行う必要がある。
【0014】
【本発明の概説】本発明は、ガソリンの脱硫方法すなわ
ち低硫黄含有量を有するガソリンの製造方法に関する。
この方法により、硫黄を含む仕込原料(一般にガソリン
ン留分)、好ましくは接触クラッキング方法により生じ
たガソリン留分の全体を高付加価値化し、かつオレフィ
ンの水素化に因るオクタン価の減少を最小にして、ガソ
リン収率の実質的な減少を伴わないで、前記ガソリン留
分中の硫黄含有量を非常に低レベルに削減することが可
能になる。さらに本発明による方法により、予め脱硫さ
れたガソリンのフラクションのうちの1つのフラクショ
ンのリフォーミングを経るオレフィンの水素化による場
合によるオクタン価の損失を少なくとも一部取り戻すこ
とが可能になる。
【0015】本発明による方法は、硫黄を含む仕込原料
からの低硫黄含有量を有するガソリンの製造方法であ
る。この方法には、少なくとも次の工程が含まれる: (a1) 仕込原料中に存在するジオレフィンおよびア
セチレン系化合物の少なくとも1つの選択的水素化。
【0016】(a2) 場合によっては仕込原料または
工程(a1)の流出物中に存在する軽質硫黄含有物質の
分子量を増加させることを目的とする少なくとも1つの
工程。
【0017】この工程は、場合によっては、同じ反応器
または異なる反応器内での仕込原料の少なくとも一部に
ついて工程(a1)と同時に行われてよい。さらに該工
程は、工程(a1)で水素化された仕込原料の少なくと
も一部について別々に行われてよい。
【0018】(b) 工程(a1)または工程(a2)
で得られたガソリンの、少なくとも3つのフラクション
(または留分)である、当初ガソリン(軽質ガソリンま
たは軽質フラクション)の最も軽質なオレフィンを含む
軽質フラクション、当初ガソリン中に当初存在する硫黄
含有化合物の大部分が濃縮されている重質フラクション
(重質ガソリンまたは重質フラクション)、並びに比較
的低いオレフィン含有量および芳香族化合物含有量と、
それ故に該ガソリンの軽質フラクションおよび重質フラ
クションに対して低オクタン価とを有する少なくとも1
つの中間フラクションへの少なくとも1つの分離(さら
に後述で分別と呼ばれる)。
【0019】(c1) 触媒上でのオレフィンの水素化
が限定されるような条件下での操作により、不飽和硫黄
含有化合物、特に環式硫黄含有化合物、さらには例えば
チオフェン化合物のような芳香族化合物までもを、少な
くとも一部分解するか、あるいは水素化することを可能
にする、工程(b)で分離される重質ガソリンの該触媒
上での少なくとも1つの処理。
【0020】重質フラクションは、場合によっては、こ
の工程(c1)の前または後に、分離工程(b)により
生じた、好ましくは脱硫されていない中間フラクション
の少なくとも一部と混合されてよい。
【0021】(c2) 工程(c1)の後に行われる、
場合によっては、オレフィンの限定された水素化を用い
て、硫黄含有化合物、より好ましくは直鎖状および/ま
たは環状飽和硫黄含有化合物の分解を可能にする、工程
(c1)の流出物の触媒上での処理工程(c2)。
【0022】(d) 中間フラクションのうちの少なく
とも1つのフラクションの硫黄および窒素含有量を有意
に低下させることを目的とする少なくとも1つの工程。
この脱硫および脱窒工程には、好ましくはこのフラクシ
ョン中に存在するオレフィンの実質上全体の水素化が伴
う。従って、こうして得られたフラクションは、前記中
間留分のオクタン価を増加させるために接触リフォーミ
ングによって処理される。
【0023】(e) 場合によっては、少なくとも一方
のフラクションが、工程(c1)、場合によっては工程
(c2)および/または工程(d)で脱硫処理に付され
た少なくとも2つのフラクションの混合工程(e)。
【0024】工程(c1)および/または工程(c2)
の接触処理は、2触媒を含む単一反応器において、ある
いは少なくとも2つの異なる反応器において行われてよ
い。処理が、2つの反応器を用いて行われる場合、これ
ら2つの反応器は、好ましくは直列状に配置され、第2
反応器は、好ましくは第1反応器および第2反応器の間
の液体およびガスの分離をしないで第1反応器の出口で
流出物を好ましくは完全に処理する。さらに工程(c
1)または工程(c2)のうちの一方の工程および/ま
たは他方の工程において、並列状または直列状のいくつ
かの反応器を使用することも可能である。
【0025】さらに工程(e)は、好ましくは工程
(d)の後に行われる。この工程は、脱硫処理を受けて
いたか、あるいは受けていなかった、工程(b)で分離
されたガソリンを混合することからなる。
【0026】本発明による方法の仕込原料は、一般に硫
黄を含むガソリン留分、例えばコークス化(cokingコー
キング)、ビスブレーキング(visbreaking)、蒸気クラ
ッキング、あるいは接触クラッキング(FCC)装置に
より生じた留分である。前記仕込原料は、好ましくは接
触クラッキング装置により生じたガソリン留分からな
る。このガソリン留分の沸点範囲は、典型的には炭素原
子数5(C)を有する炭化水素のおおよその沸点から
約250℃まで含まれる。このガソリンは、場合によっ
ては例えば原油の常圧蒸留により直接生じたガソリン
(直留ガソリンstraight run gasoline)または転換プロ
セスのガソリン(例えばコークス化または水蒸気クラッ
キングのガソリン)のような他の源のガソリン・フラク
ションをかなり含んでもよい。ガソリン留分の終留点
は、該留分が生じる精油所および市場の制約に依存して
いるが、一般に先に記載された範囲内にある。
【0027】
【発明の具体的な説明】本発明には、好ましくは接触ク
ラッキング装置により生じた、硫黄含有化合物を含むガ
ソリンの製造を可能にする方法が記載されている。この
方法において、ガソリンはつぎの処理に付される。すな
わち、ガソリン中に存在する、例えばチオフェン化合物
のような不飽和硫黄化合物の、例えばチオファン、メル
カプタンのような飽和硫黄化合物への変換を促進させる
ための公知触媒を用いて、ついで場合によっては重質留
分中または先の処理の際の生成物中に既に存在する直鎖
状または環状飽和硫黄化合物の選択的変換を促進させる
第2触媒を用いて、まずガソリンはジオレフィンおよび
アセチレン系化合物の選択的水素化処理を受け、ついで
場合によっては、この工程が省略される場合に分別後に
軽質ガソリン中に存在するであろうガソリン中に存在す
る最も軽質な硫黄含有化合物の重量を増やすことを目的
とする工程、該ガソリンの少なくとも3つのフラクショ
ンへの少なくとも1つの分離、中間留分に接触リフォー
ミング処理を適用する前に該留分を有意に脱硫しかつ脱
窒することを目的とする中間フラクションのうちの少な
くとも1つのフラクションの処理、並びに場合によって
は中間フラクションのうちの少なくとも1つのフラクシ
ョンの少なくとも一部との混合物状での重質ガソリンの
処理が行われる。次いで、こうして処理された重質フラ
クションおよび中間フラクション、場合によっては軽質
ガソリン・フラクションは、脱硫ガソリンを得るために
混合されてよい。
【0028】この一連の操作により、オレフィンの含有
量またはオクタン価の調節を伴って、高脱硫率で脱硫さ
れたガソリンを得ることが可能になった。この方法によ
り、大きな水素化脱硫率が、後述において明示される適
切な操作条件下に達成される。さらに中間フラクション
のカットポイントを最適化して、接触リフォーミング工
程に搬送される該中間フラクションを選択することによ
り、最終ガソリンのベンゼン含有量を最小限にすること
が可能であり(例えば脱硫されたガソリン・フラクショ
ンの最終混合物中において5重量%未満の含有量を有す
る)、かつオレフィン含有量を制御することが可能であ
り、また高いリサーチ法オクタン価の値と、高いモータ
ー法オクタン価の値とを維持することが可能である。
【0029】本発明の方法によって処理される仕込原料
中に含まれる硫黄含有種は、メルカプタン、あるいは例
えばチオフェンまたはアルキル・チオフェンのような複
素環化合物、あるいは例えばベンゾチオフェンまたはジ
ベンゾチオフェンのような重質化合物であってよい。軽
質硫黄含有化合物を含むガソリンが、オレフィンに富む
軽質留分とオレフィンに乏しい重質留分とである2つの
留分に分別される場合、軽質硫黄含有化合物(例えばエ
チルメルカプタン、プロピルメルカプタンおよび場合に
よってはチオフェン)は、軽質ガソリン中に存在する一
部、さらには全部であってよい。従って多くの場合、軽
質フラクションに含まれる硫黄含有量を低下させるため
に、該軽質フラクションに追加的処理を適用させること
が必要である。従来、この処理は、例えばメルカプタン
形態で存在する軽質硫黄化合物をガソリンから除去する
ことを可能にする抽出スイートニングである。この処理
が、操作コストの負担を不可避的に重くする事実以外
に、硫黄がメルカプタン形態である場合のみ実用的であ
る。従ってガソリンの分留点は、軽質ガソリン中にチオ
フェンを存在させないために好ましくは制限されねばな
らない。従って、この軽質ガソリンは、多くの炭化水素
との共沸混合物を形成する。これにより、該軽質ガソリ
ン中においてこの留分中にチオフェンの非常に大きなフ
ラクションを生じさせずに、Cオレフィンと、C
レフィンの僅かな部分とのみを軽質ガソリンから分離す
ることができる。
【0030】本発明による方法において、追加的な処理
を行わないで、このフラクションの硫黄含有量を制限し
て、軽質ガソリン中に存在するオレフィンの大きなフラ
クションの回収を可能にするために、好ましくは第1選
択的水素化工程後に、軽質硫黄含有化合物を、高沸点の
硫黄含有化合物が分離工程後に重質フラクション中に見
出されるように該高沸点の硫黄含有化合物に変換するこ
とを可能にする触媒上で、ある条件下に仕込原料を処理
することが提案される。次いでガソリンは、少なくとも
3つの留分に分別される:すなわち処理すべきガソリン
中に当初存在するオレフィンのフラクションをかなりの
量含むが、硫黄含有化合物を非常に少量しか含まない軽
質フラクションと、脱硫されかつ脱窒され、次いでリフ
ォーミング触媒上で処理される少なくとも1つの中間フ
ラクションと、オレフィンの水素化率、それ故のオクタ
ン損失を制限して高脱硫率の取得を可能にする触媒また
は一連の触媒を用いて、定義される条件下に脱硫される
重質フラクションとである。最終ガソリンのベンゼン含
有量を最小にするために、本発明の好ましい実施の形態
のうちの1つは、軽質硫黄含有化合物を、重質フラクシ
ョン中に分離工程後に見出される高沸点の硫黄含有化合
物に転換しうる触媒上で、ある条件下に仕込原料を処理
することからなる。次いでガソリンは、4つの留分に分
離される:すなわち ・処理すべきガソリン中に当初存在する炭素原子数5
(C)を有する分子の主要フラクションと、処理すべ
きガソリン中に当初存在する炭素原子数6(C)を有
する分子のかなりの量のフラクションとを含む軽質フラ
クション。このフラクションは、オレフィンの高濃度
と、硫黄の非常に低い含有量とによって特徴付けられ
る。
【0031】・炭素原子数6(C)を有する分子と、
炭素原子数7(C)を有する分子の一部と、炭化水素
と共に形成される共沸混合物の沸点に接近する沸点を有
する硫黄含有化合物の最も大きい部分約20%とで主と
して(すなわち60重量%以上、好ましくは80重量%
以上)構成される第1中間フラクション。このフラクシ
ョンは、オレフィンの水素化の制限を可能にする条件下
に脱硫されるために、好ましくは水素化脱硫(工程c1
および工程c2)前に、あるいは不飽和硫黄含有化合物
の少なくとも一部の分解または水素化(工程c1)後で
あるが飽和硫黄含有化合物の分解(工程c2)前に重質
ガソリンと混合される。このガソリンは、好ましくは接
触リフォーミングに搬送されない。何故なら、該ガソリ
ンは、リフォーミング処理の際にベンゼンの形成を生じ
る化合物群を含む。これら化合物は、「ベンゼンの前駆
体」として当業者に公知であり、かつ例えばメチルシク
ロペンタン、シクロヘキサン、n−ヘキサンまたはベン
ゼン自体であってよい。地方の法規が、これを可能にす
る場合、この中間留分は、いずれにせよ場合によっては
第2中間留分の処理装置に搬送されてよい。
【0032】・この留分中に当初存在する硫黄および窒
素の実質上全部を除去するために(すなわちその含有量
を5ppm以下に、好ましくは1ppm以下に低下させ
るために)従来の水素化処理触媒上で脱硫されかつ脱窒
される第2中間フラクション。この処理は、この留分中
の実質上全体のオレフィンの水素化を伴い、この水素化
により、オレフィン含有量を、好ましくは10重量%未
満の値に、より好ましくは5重量%未満の値に低下する
ことが可能になる。次いでこの留分は、分枝状パラフィ
ンおよび芳香族化合物の生成を伴って、パラフィンおよ
びナフテンの異性化および脱水素環化を可能にする接触
リフォーミング触媒上で処理される。
【0033】・好ましくは第1中間フラクションと混合
される重質留分は、オレフィンの水素化割合と、それ故
のオクタン損失とを制限することにより、高い脱硫率に
到達しうる一連の触媒を用いて、定義された条件下に脱
硫される。
【0034】従って、軽質、中間および重質ガソリン留
分が、本発明による脱硫処理後に混合される場合、この
混合物中に認められる(RON+MON)/2平均値
と、当初仕込原料の(RON+MON)/2平均値との
間の差の形態で表示される、リサーチ法オクタン価(R
ON)またはモーター法オクタン価(MON)の損失
は、オクタンの2ポイント以下、好ましくはオクタンの
1.7ポイント以下、より好ましくはオクタンの1.5
ポイント以下、非常に好ましくはオクタンの1ポイント
以下に制限される。いくつかの場合において、本発明に
よる方法を用いて脱硫されるガソリンの(RON+MO
N)/2平均値は、仕込原料の(RON+MON)/2
平均値に対してオクタンの0.5ポイント以下に低下さ
せることさえ可能であり、さらには逆に少なくとも0.
5ポイントを増加させることさえ可能である。
【0035】接触クラッキング(FCC)によって生成
されるガソリン留分の硫黄含有量は、FCCで処理され
る仕込原料の硫黄含有量と、留分の終留点とに依存す
る。一般にガソリン留分、特にFCCに由来するガソリ
ン留分の全体の硫黄含有量は、100重量ppmを越
え、ほとんど500重量ppmを越える。200℃を越
える終留点を有するガソリンについて、硫黄含有量は、
多くの場合、1000重量ppmを越える。これら硫黄
含有量は、いくつかの場合においては4000〜500
0重量ppm程度の値に到達しうる。
【0036】本発明による方法は、特にガソリンの高い
脱硫率が要求される場合、すなわち脱硫されるガソリン
が、当初ガソリン中の硫黄多くとも10%、場合によっ
ては当初ガソリン中の硫黄多くとも5%、さらには多く
とも2%しか含んではならない場合に適用される。この
ことは、90%を越える、さらには95%を越える、あ
るいは98%を越える脱硫率に相当する。
【0037】本発明による方法には、少なくとも次の工
程が含まれる:すなわち (a1) 好ましくはガソリン留分の全体によって構成
される仕込原料を、オレフィンを水素化しないで、ガソ
リンからジオレフィンおよびアセチレン系化合物を選択
的に水素化しうる触媒上に通過させることからなる少な
くとも1つの工程、(a2) 場合によっては、当初ガ
ソリンの少なくとも一部または工程(a1)で水素化さ
れたガソリンの少なくとも一部、好ましくは当初ガソリ
ンの全体または工程(a1)で水素化されたガソリンの
全体を、ジオレフィンまたはオレフィンの少なくとも一
部と共に、軽質硫黄含有化合物(例えば:エチルメルカ
プタン、プロピルメルカプタンおよびチオフェン)の少
なくとも一部を重質硫黄含有化合物に変換することを可
能にする触媒上に通過させることからなる少なくとも1
つの選択的工程。この工程は、例えば、当初ガソリン
を、ジオレフィンおよびアセチレンの水素化と、軽質硫
黄含有化合物およびジオレフィンもしくはオレフィンの
一部の重質硫黄含有化合物への変換とを同時に可能にす
る触媒上に通過させることにより、あるいは別の触媒で
あるが、工程(a1)と同じ反応器内でこの変換を生じ
させることを可能にする触媒上に通過させることによ
り、好ましくは工程(a1)と同時に行われる。場合に
よっては工程(a1)または工程(a2)の終了時にお
いて、いくつかの型の仕込原料に関してメルカプタン含
有量の増加を認めることが可能である。このメルカプタ
ン含有量の増加は、高分子量の二硫化物の水素化分解に
おそらくは起因する。この工程の間に、軽質硫黄含有化
合物、すなわちチオフェンの沸点よりも低い沸点を有す
る化合物の全体が変換されてよい。これらの化合物とし
て、CS、ジメチル硫化物、メチルエチル硫化物また
はCOSが挙げられる。 (b) 当初ガソリンを、少なくとも1つの軽質ガソリ
ン(軽質フラクション)と、少なくとも1つの中間ガソ
リン(中間フラクション)と、重質ガソリン(重質フラ
クション)とに分離することを目的とする少なくとも1
つの工程。軽質ガソリンの留点は、軽質ガソリンの硫黄
含有量を制限する目的で、および、好ましくは追加的処
理を何ら用いないで特に脱硫を用いないで、ガソリン・
プールにおいてその使用を可能にする目的で決定され
る。中間ガソリンの留点は、一般に該中間ガソリンが処
理されるリフォーミング方法によって課せられる制約に
より条件付けられる。好ましい形態のうちの1つの形態
は、軽質フラクション、重質フラクションおよび2つの
中間ガソリンを得るためにガソリンを分別することから
なる:すなわち、これら2つの中間ガソリンは、炭素原
子数6を有する化合物から主としてなる第1中間ガソリ
ンであって、ついで好ましくは不飽和硫黄含有化合物の
飽和処理工程(c1)前において、あるいは場合によっ
ては工程(c1)およびこれら化合物の分解(工程(c
2))の間において、ガソリンの重質フラクションと好
ましくは混合される第1中間ガソリンと、工程(d)で
処理される炭素原子数7または炭素原子数8(Cまた
はC)を含む分子で主として構成される第2中間ガソ
リンとである。
【0038】(c1) 以下に記載される連続反応によ
って、例えばチオフェン化合物のような、前記仕込原料
中に存在する不飽和硫黄含有化合物の少なくとも一部
の、例えばチオファン(またはチアシクロペンタン)あ
るいはメルカプタンのような飽和硫黄含有化合物への変
換を可能にする触媒上での、重質ガソリンの少なくとも
一部と、場合によっては中間留分の少なくとも一部との
処理を含む少なくとも1つの工程:
【化1】
【0039】さらにHSの放出(liberation)を伴う全
体分解反応も可能であり、またこの全体分解反応は、一
般に不飽和硫黄含有化合物の著しい飽和反応を伴う。こ
の水素化反応は、これら反応を促進させるあらゆる触
媒、例えば好ましくは少なくとも一部硫化物形態の第VI
II族の少なくとも1つの金属および/または第VIB族の
少なくとも1つの金属を含む触媒上で行われてよい。そ
のような触媒が使用される場合、操作条件は、オレフィ
ンの水素化を制限することによって、例えばチオフェン
化合物のような不飽和化合物の少なくとも一部を水素化
しうるために調整される。
【0040】(c2) この処理後に、場合によっては
少なくとも1つの工程(c2)が行われてよい。この工
程では、当初ガソリン中に存在する、あるいは飽和反応
(工程c1)の終了時に得られる飽和硫黄含有化合物
は、次の反応例によりHSに転換される:
【化2】
【0041】この処理は、飽和硫黄化合物(主としてチ
オファン型またはメルカプタン型化合物)の転換を可能
にするあらゆる触媒上で行われてよい。この処理は、例
えば旧元素周期表第VIII族(新規元素周期表第8族、第
9族または第10族)の少なくとも1つの金属をベース
とする触媒上で行われてよい。
【0042】次いで、こうして脱硫された重質ガソリン
は、水素化脱硫の際にHS物質を除去するために、場
合によってはストリッピングされる(すなわち、好まし
くは1つまたは複数の不活性ガスを含むガス流は、この
ガソリンを通って通過される)。次いで工程(b)で分
離された軽質ガソリンと、工程(c1)および/または
工程(c2)で脱硫された重質ガソリンとは、場合によ
っては混合され、精油所のガソリン・プールに搬送され
るか、あるいは混合されないで個別に高付加価値化され
てよい。
【0043】(d) このフラクションの硫黄含有およ
び窒素含有化合物のほぼ全部を除去すること、好ましく
はオレフィンの全体を水素化すること、ついでパラフィ
ンの異性化および脱水素環化を可能にするリフォーミン
グ触媒上で、こうして水素化処理された流出物を処理す
ることを目的とする方法による中間留分のうちの少なく
とも1つの中間留分の処理。
【0044】(e) 場合によっては、少なくとも2つ
のフラクションの混合工程(e)。これらのうちの少な
くとも一方は、工程(c1)で(および場合によっては
工程(c2)で)および/または工程(d)で脱硫処理
を受けたものである。
【0045】本発明による方法の種々の工程は、以下に
詳細に記載される。
【0046】ジオレフィンおよびアセチレンの水素化
(工程(a1)):ジエンの水素化は、水素化脱硫前に
処理すべき硫黄含有ガソリン留分中に存在するジエンの
ほとんど全部を除去することを可能にする工程である。
このジエンの水素化は、一般に好ましくは白金、パラジ
ウムおよびニッケルからなる群から選ばれる第VIII族の
少なくとも1つの金属と、担体とを含む触媒の存在下で
の本発明による方法の第1工程(工程a1)において開
始される。例えばアルミナおよびシリカのような不活性
担体、あるいはアルミナを少なくとも50%含む担体上
に担持されるニッケルまたはパラジウムをベースとする
触媒が使用される。
【0047】使用される圧力は、反応器における液相で
の処理すべきガソリンの60重量%以上、好ましくは8
0重量%以上、より好ましくは95重量%以上を維持す
るために充分なものである。この圧力は、最も一般には
約0.4〜5MPa、好ましくは1MPaを越え、より
好ましくは1〜4MPaである。処理すべき液体の毎時
空間速度は、約1〜20h−1(毎時触媒1容積当たり
仕込原料の容積)、好ましくは3〜10h−1、非常に
好ましくは4〜8h−1である。温度は、ジオレフィン
の充分な転換率を確保するために、最も一般には約50
〜250℃、好ましくは80〜230℃、より好ましく
は150〜200℃である。非常に好ましくは、温度
は、高くとも180℃に制限される。リットルで表示さ
れる仕込原料に対する水素比は、一般に原料1リットル
当たり水素5〜50リットル、好ましくは1リットル当
たり8〜30リットルである。
【0048】操作条件の選択は、特に重要である。最も
一般には加圧下にジオレフィンおよびアセチレンを水素
化するのに必要な化学量論値に対して僅かに過剰である
水素量の存在下に操作が行われる。水素および処理すべ
き仕込原料は、好ましくは触媒の固定床を含む反応器内
で上昇流または下降流で注入される。
【0049】別の金属、例えばモリブデンまたはタング
ステンが、二元金属触媒を形成するために主要金属と組
み合わされてよい。そのような触媒の配合を使用するこ
とは、例えばフランス特許FR−2764299に特許
請求されている。
【0050】接触クラッキングガソリンは、ジオレフィ
ンを数重量%まで含んでよい。水素化後、ジオレフィン
含有量は、一般に3000ppm以下に、さらに250
0ppm以下に、より好ましくは1500ppm以下に
削減される。いくつかの場合、500ppm以下が得ら
れうる。選択的水素化後のジエン含有量は、必要に応じ
て250ppm以下に削減されてよい。
【0051】本発明による方法の特別な実施の形態によ
れば、ジエンの水素化工程は、水素化接触反応器内で開
始される。この反応器には、仕込原料全体と、所期反応
を行うのに必要な水素量が通過する接触反応帯域が含ま
れる。
【0052】軽質硫黄化合物の重質化合物への変換(工
程(a2))この選択的工程は、この工程が省略された
場合に、分離工程(b)の終了時に軽質ガソリン中に見
出されるであろう軽質硫黄化合物を変換させることから
なる。この工程は、好ましくは第VIII族(新規周期表第
8族、第9族および第10族)の少なくとも1つの元素
を含む触媒上で行われる。この触媒の存在下に軽質硫黄
化合物は、重質硫黄含有化合物に変換され、これは重質
ガソリン中に同伴される。
【0053】この選択的工程は、場合によっては工程
(a1)と同時に行われてよい。例えば、ジオレフィン
およびアセチレンの水素化の際にメルカプタン形態の化
合物のうちの少なくとも一部が、変換されるような条件
下に操作を行うのが特に有利である。従って、メルカプ
タン含有量の相当な削減が得られる。これを行うため
に、有利にはパラジウムをベースとする触媒が使用され
るヨーロッパ特許出願EP−A−0832958に記載
されているジエンの水素化方法、あるいはフランス特許
FR−2720754に記載されているジエンの水素化
方法が使用されてよい。
【0054】別の可能性は、メルカプタン(ブチルメル
カプタン)の重質硫黄含有化合物(メチルチオフェン)
への変換を可能にする、例えば米国特許US−A−36
91066の方法において推奨される触媒のような、工
程(a1)の触媒と同一または異なるニッケルをベース
とする触媒を使用することである。
【0055】この工程を行うための別の可能性は、チオ
フェンの少なくとも一部を、チオフェンの沸点(沸点1
21℃)よりも高い沸点を有するチオファンへ水素化す
ることからなる。この工程は、ニッケル、白金またはパ
ラジウムをベースとする触媒上で行われてよい。この場
合、温度は、一般に100〜300℃、好ましくは15
0〜250℃である。H/仕込原料比は、仕込原料中
に存在するオレフィンの水素化を最小にしてチオフェン
化合物の所期の水素化を可能にするために、1リットル
当たり1〜20リットル、好ましくは1リットル当たり
2〜15リットルに調整される。空間速度は、一般に1
〜10h−1、好ましくは2〜4h−1であり、圧力
は、0.5〜5MPa、好ましくは1〜3MPaであ
る。さらに、この工程の際、使用される方法が何であっ
ても、硫化物(ジメチル硫化物、メチルエチル硫化
物)、CSおよびCOSのような軽質硫黄含有化合物
の一部も変換されてよい。
【0056】この工程を行うための別の可能性は、オレ
フィン上にメルカプタン形態の硫黄含有化合物の付加を
行うことを可能にしかつこれら同じオレフィンによって
チオフェンのアルキル化反応を行うことを可能にする、
酸機能を有する触媒上にガソリンを通過させることから
なる。例えば処理すべきガソリンを、スルホン樹脂のよ
うなイオン交換樹脂上に通過させることが可能である。
操作条件は、オレフィンのオリゴマー化の副反応を制限
しながら、所期変換を行うために調整される。一般に液
相の存在下に温度10〜150℃、好ましくは10〜7
0℃で操作が行われる。操作圧力は、0.1〜2MP
a、好ましくは0.5〜1MPaである。空間速度は、
一般に0.5〜10h−1、好ましくは0.5〜5h
−1である。この工程において、メルカプタンの転換率
は、一般に50%を越える。チオフェンの変換率は、一
般に20%を越える。
【0057】場合によっては、使用される酸触媒のオリ
ゴマー化活性を最小にするために、ガソリンに、酸触媒
のオリゴマー化活性を抑制するために、例えばアルコー
ル、エーテルまたは水のような公知化合物を添加しても
よい。
【0058】少なくとも3つのフラクションへのガソリ
ンの分離(工程(b)) この工程において、ガソリンは、少なくとも3つのフラ
クションに分別される:すなわち ・好ましくは50ppmに制限される、より好ましくは
25ppmに制限される、非常に好ましくは10ppm
に制限される残留硫黄含有量を有しかつ好ましくは硫黄
含有量の低下を目的とする別の処理を行わないで該留分
を使用することを可能にする軽質フラクションと、 ・比較的少ないオレフィン含有量および比較的少ない芳
香族化合物含有量を有する少なくとも1つの中間フラク
ションと、 ・仕込原料中に当初存在する硫黄の大部分が濃縮されて
いる重質フラクションとである。
【0059】この分離は、好ましくはスプリッターとも
呼ばれる従来の蒸留塔を用いて行われる。この分別塔に
よって、硫黄を僅かな部分しか含まないガソリンの軽質
フラクションと、炭素原子数6〜8を有する化合物で主
として構成される少なくとも1つの中間フラクション
と、当初ガソリン中に当初存在する硫黄の大部分を含む
重質フラクションとの分離が可能にならねばならない。
【0060】この塔は、一般に圧力0.1〜2MPa、
好ましくは0.2〜1MPaで操作が行われる。この分
離塔の理論棚段数は、一般に10〜100、好ましくは
20〜60である。塔内の液体流量と仕込原料流量との
比によって表示される塔の還流率は、該流量が毎時キロ
グラム(kg/h)で測定される場合、一般に1ユニッ
ト未満、好ましくは0.8未満である。
【0061】分離の終了時に得られる軽質ガソリンは、
一般に少なくともCオレフィン全体、好ましくはC
化合物と少なくともCオレフィン20%とを含む。一
般に、この軽質フラクションは、低硫黄含有量(例えば
50ppm未満)を有する。すなわち一般に燃料として
使用する前に、軽質留分を処理する必要はない。しか
し、いくつかの極端な場合には、軽質ガソリンのスイー
トニングが検討される。
【0062】不飽和硫黄化合物の水素化(工程(c
1)):この工程は、分離工程(b)の終了時に得られ
る中間フラクションの少なくとも一部と場合によっては
混合される重質ガソリンに適用される。好ましくは、こ
の中間フラクションは、大きな割合(すなわち60重量
%以上、好ましくは80重量%以上)のCまたはC
分子と、パラフィンとチオフェンの共沸混合物の沸点に
近い沸点を有する硫黄含有化合物の最も大きな部分約2
0%とで主として構成される。この工程は、チオフェン
化合物のような不飽和硫黄化合物の少なくとも一部を飽
和化合物、例えばチオファン(もしくはチアシクロペン
タン)またはメルカプタンに変換すること、あるいはさ
らには場合によってはこれら不飽和硫黄含有化合物を、
Sを生成するために少なくとも一部水素化分解する
ことからなる。
【0063】この工程は、例えば場合によっては水素の
存在下に温度約200〜350℃、好ましくは220〜
290℃、圧力一般に約1〜4MPa、好ましくは1.
5〜3MPaで、少なくとも一部硫化物形態で第VIII族
の少なくとも1つの元素および/または第VIB族の少な
くとも1つの元素を含む触媒上で中間フラクションの少
なくとも一部と混合される重質フラクションの通過によ
って行われてよい。液体空間速度は、(毎時触媒1容積
当たり液体容積で表示されて)約1〜20h 、好ま
しくは1〜10h−1、非常に好ましくは3〜8h−1
である。H/HC比は、1リットル当たり50〜60
0リットル、好ましくは1リットル当たり300〜60
0リットルである。
【0064】本発明の方法によるガソリンの不飽和硫黄
含有化合物の水素化を少なくとも一部行うために、一般
に第VIII族の少なくとも1つの元素(新規周期表第8、
9および10族の金属、すなわち鉄、ルテニウム、オス
ミウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、
パラジウムまたは白金)および/または第VIB族の少な
くとも1つの元素(新規周期表第6族の金属、すなわち
クロム、モリブデンまたはタングステン)を含む少なく
とも1つの触媒が適当な担体上で使用される。
【0065】酸化物で表示される第VIII族の金属含有量
は、一般に0.5〜15重量%、好ましくは1〜10重
量%である。第VIB族の金属含有量は、一般に1.5〜
60重量%、好ましくは3〜50重量%である。
【0066】第VIII族の元素が存在する場合、該元素
は、好ましくはコバルトであり、第VIB族の元素が存在
する場合、該元素は、一般にモリブデンまたはタングス
テンである。コバルト・モリブデンのような組み合わせ
が好ましい。触媒の担体は、通常、例えばアルミナおよ
びシリカ・アルミナのような多孔質固体、あるいは例え
ば単独でまたはアルミナもしくはシリカ・アルミナとの
混合物である酸化マグネシウム、シリカまたは酸化チタ
ンのような他の多孔質固体である。重質ガソリン中に存
在するオレフィンの水素化を最小にするために、好まし
くは表面積の1ユニット当たりMoOの重量%で表示
されるモリブデン密度が0.07を越え、好ましくは
0.10を越える触媒を使用するのが有利である。本発
明による触媒は、好ましくは190m/g未満、より
好ましくは180m/g未満、非常に好ましくは15
0m/g未満の比表面積を有する。
【0067】単数または複数元素の導入、および場合に
よっては触媒の成形後に(この工程が、既にベース元素
を含む混合物に対して行われる場合)、触媒は、第1活
性化工程に付される。この活性化は、酸化とこれに続く
還元により実施されるか、あるいは直接還元により実施
されるか、あるいは単に焼成により実施されるものであ
る。焼成工程は、一般に空気流下に温度約100〜60
0℃、好ましくは200〜450℃で行われる。還元工
程は、第VIII族および/または第VIB族の金属の酸化形
態のうちの少なくとも一部を金属状態に転換しうる条件
下に行われる。一般にこの還元工程は、触媒を水素流下
に温度好ましくは少なくとも300℃で処理することか
らなる。還元もまた化学還元剤を用いて一部行われても
よい。
【0068】触媒は、好ましくは硫化形態で少なくとも
一部使用される。硫黄は、あらゆる活性化工程、すなわ
ち焼成または還元工程の前あるいはそれらの後に導入さ
れてよい。好ましくは、硫黄または硫黄含有化合物が触
媒上に導入された後には、いかなる酸化工程も行われな
い。
【0069】従って、例えば触媒が乾燥後に硫化される
場合、触媒を焼成しないことが好ましい。これに対し
て、還元工程は、場合によっては硫化後に行われてよ
い。
【0070】硫黄または硫黄含有化合物は、現場外(ex
situ)で、すなわち本発明による方法が行われる反応器
の外部において導入されてよいし、あるいは現場(in si
tu)で、すなわち本発明による方法において使用される
反応器内において導入されてよい。後者の場合、触媒
は、好ましくは先に記載された条件下に還元され、つい
で少なくとも1つの硫黄含有化合物を含む仕込原料の通
過によって硫化される。この硫黄含有化合物は、一度分
解されて、触媒上に硫黄の固定を生じる。この仕込原料
は、例えばHSを含む水素、あるいは少なくとも1つ
の硫黄含有化合物を含む液体のようなガス状または液体
状であってよい。
【0071】好ましくは硫黄含有化合物は、現場外(ex
situ)で触媒上に添加される。例えば、焼成工程後に硫
黄含有化合物は、場合によっては別の化合物の存在下に
触媒上に導入されてよい。次いで触媒は、乾燥され、つ
いで本発明による方法の実施に使用される反応器内に移
送される。従って、この反応器において、触媒は、主要
金属の少なくとも一部を硫化物に変換するために水素下
に処理される。本発明に特に適する手順は、フランス特
許FR−B−2708596およびFR−B−2708
597に記載されている。
【0072】本発明による方法において、不飽和硫黄含
有化合物の転換率は、15%を越え、好ましくは50%
を越える。同時に、オレフィンの水素化割合は、この工
程の間において、好ましくは50%未満、より好ましく
は40%未満、非常に好ましくは35%未満である。
【0073】本発明による方法において、工程(c1)
で処理されたガソリンは、場合によっては工程(b)で
得られた少なくとも1つの中間フラクションの少なくと
も一部を含んでもよい。例えば、接触リフォーミング方
法へ供給されないガソリンの一部分を、この工程におい
て処理するのが有利である。
【0074】次いで、この第1水素化工程により生じた
流出物は、場合によっては工程(c2)に搬送され、こ
の工程(c2)により、飽和硫黄含有化合物をHSに
分解することが可能になる。
【0075】飽和硫黄化合物の分解(工程(c2)):
この工程の仕込原料は、工程(c1)により生じた流出
物のみによって構成されるか、あるいは工程(c1)の
流出物と少なくとも1つの中間フラクションの少なくと
も一部とを含む混合物によって構成される。好ましく
は、この中間フラクションは、大きな割合(すなわち6
0重量%以上、好ましくは80重量%以上)のCまた
はC分子と、炭化水素とチオフェンの共沸混合物の沸
点に近い沸点を有する硫黄含有化合物の最も大きな部分
約20%とで主として構成される。
【0076】この工程において、飽和硫黄化合物は、適
当な触媒上で水素の存在下に変換される。さらに工程
(c1)の際に水素化されなかった不飽和化合物の分解
も同時に行われてよい。この変換は、オレフィンの大量
の水素化を行わないで実施される。すなわち、この工程
の間に水素化オレフィンの量は、一般に当初ガソリンの
オレフィン含有量に対して20容積%以下に制限され、
好ましくは当初ガソリンのオレフィン含有量に対して1
0容積%に制限される。
【0077】本発明による方法のこの工程に適しうる触
媒は、この例示は限定されないが、一般に第VIII族の元
素、好ましくはニッケル、コバルト、鉄、モリブデンお
よびタングステンからなる群から選ばれる少なくとも1
つのベース元素(金属)を含む触媒である。これら金属
は、単独でまたは組み合わせて使用されてよい。該金属
は、好ましくは担持されて、硫化物形態で使用される。
さらに少なくとも1つの助触媒、例えばスズを、これら
金属に添加することも可能である。好ましくはニッケ
ル、またはニッケルおよびスズ、またはニッケルおよび
鉄、またはコバルトおよび鉄、あるいはさらにはコバル
トおよびタングステンを含む触媒が使用される。前記触
媒は、より好ましくは硫化されており、非常に好ましく
は現場でまたは現場外で予備硫化されている。工程(c
2)の触媒は、好ましくは工程(c1)において使用さ
れた触媒とは異なる種類および/または組成を有する。
本発明による触媒のベース金属の含有量は、一般に約1
〜60重量%、好ましくは5〜20重量%、非常に好ま
しくは5〜9重量%である。好ましくは触媒は、一般に
好ましくはビーズ形態、ペレット形態、押出し物、例え
ば三葉状物(trilobe)形態に成形される。金属は、予備
成形された担体上への担持によって触媒に組み込まれて
よい。さらに該金属は、成形工程前に担体と混合されて
もよい。該金属は、一般に水中に可溶性である前駆体塩
形態、例えば硝酸塩およびヘプタモリブデン酸塩形態で
導入される。この導入モードは、本発明にとって特有で
はない。当業者に公知のあらゆる他の導入モードが適し
うる。
【0078】本発明による方法のこの工程において使用
される触媒担体は、一般に例えばアルミナ、シリカ、シ
リカ・アルミナおよび酸化マグネシウム、並びに酸化チ
タンおよび酸化亜鉛から選ばれる多孔質固体である。こ
れら後者の酸化物は、単独で、あるいはアルミナもしく
はシリカ・アルミナとの混合物で使用されてよい。好ま
しくは該担体は、比表面積25〜350m/gを有す
る遷移アルミナまたはシリカである。さらに例えば珪藻
土またはカオリンのような天然化合物は、方法のこの工
程において使用される触媒担体として適しうる。
【0079】触媒の好ましい調製モードによれば、少な
くとも1つの金属または前記金属の前駆体の導入後、お
よび場合によっては触媒の成形後に、該触媒は、第1活
性化工程に付される。この活性化は、酸化とそれに続く
還元により実施されるか、あるいは焼成を用いない乾燥
後の還元により実施されるか、あるいはさらには単に焼
成により実施されるものである。焼成工程が存在する場
合、この焼成工程は、一般に空気流下に温度約100〜
600℃、好ましくは200〜450℃で行われる。還
元工程は、ベース金属の酸化形態のうちの少なくとも一
部を金属状態に転換しうる条件下に行われる。一般にこ
の還元工程は、触媒を水素流下に温度少なくとも300
℃で処理することからなる。還元もまた化学還元剤を用
いて一部行われてもよい。
【0080】触媒は、好ましくは硫化形態で少なくとも
一部使用される。このことは、オレフィンまたは芳香族
化合物のような不飽和化合物の水素化のリスクを開始段
階の間に最大限に制限する利点を有する。硫黄は、種々
の活性化工程の間に導入されてよい。好ましくは、硫黄
または硫黄含有化合物が触媒上に導入されていた場合、
いかなる酸化工程も行われない。硫黄または硫黄含有化
合物は、現場外(ex situ)で、すなわち本発明による方
法が行われる反応器の外部において導入されてよいし、
あるいは現場(in situ)で、すなわち本発明による方法
において使用される反応器内において導入されてよい。
後者の場合、触媒は、好ましくは先に記載された条件下
に還元され、ついで少なくとも1つの硫黄含有化合物を
含む仕込原料の通過によって予備硫化される。この硫黄
含有化合物は、一度分解されて、触媒上に硫黄の固定を
生じる。この仕込原料は、例えばHSを含む水素、あ
るいは少なくとも1つの硫黄含有化合物を含む液体のよ
うなガス状または液体状であってよい。
【0081】好ましくは硫黄含有化合物は、現場外(ex
situ)で触媒上に添加される。例えば、焼成工程後に硫
黄含有化合物は、場合によっては別の化合物の存在下に
触媒上に導入されてよい。次いで触媒は、場合によって
は乾燥され、ついで本発明による方法の実施に使用され
る反応器内に移送される。従って、この反応器におい
て、触媒は、ベース金属、および場合によっては別の金
属の少なくとも一部を硫化物に変換するために水素下に
処理される。本発明に特に適する手順は、フランス特許
FR−B−2708596およびFR−B−27085
97に記載されている。
【0082】硫化後、触媒の硫黄含有量は、一般に0.
5〜25重量%、好ましくは4〜20重量%、非常に好
ましくは4〜10重量%である。この工程(c2)の間
に行われる水素化脱硫は、工程(c1)の際に不飽和硫
黄化合物の少なくとも1つの予備水素化を既に受けてい
たガソリンの飽和硫黄含有化合物を、HSに転換する
ことを目的とする。この水素化脱硫によって、硫黄含有
化合物の含有量として所望の規格に合致する流出物を得
ることが可能になる。こうして得られたガソリンは、僅
かなオクタンの損失(リサーチ法および/またはモータ
ー法オクタン価の低下)しか示さない。
【0083】本方法の工程(c1)により生じた飽和硫
黄含有化合物の分解を目的とする処理は、単独で、ある
いは混合物で使用されるニッケル、コバルト、鉄、モリ
ブデンおよびタングステンからなる群から選ばれる少な
くとも1つのベース金属を含む触媒を用いて、水素の存
在下に温度約100〜400℃、好ましくは約150〜
380℃、より好ましくは210〜360℃、非常に好
ましくは220〜350℃で圧力一般に約0.5〜5M
Pa、好ましくは1〜3MPa、より好ましくは1.5
〜3MPaで行われる。液体の空間速度は、(毎時触媒
1容積当たり液体の容積で表示されて)約0.5〜10
−1、好ましくは1〜8h−1である。H/HC
(炭化水素)比は、1リットル当たり100〜600リ
ットル、好ましくは1リットル当たり20〜300リッ
トルの範囲において所望の水素化脱硫率に応じて調整さ
れる。この水素の全部または一部は、場合によっては工
程(c1)(未転換水素)に由来してよいし、あるいは
工程(a1)、工程(a2)、工程(c2)または工程
(d)において消費されなかった水素の再循環に由来し
てもよい。
【0084】特別な操作条件下での、この工程における
該第2触媒の使用により、工程(c1)により生じた流
出物中に含まれる飽和化合物をHSに分解することが
可能になる。この実施により、オレフィンの飽和により
生じたオクタン損失を最小にして、本発明による方法の
工程全体の終了時に全体的に高レベルの水素化脱硫に到
達することが可能になる。何故なら、工程(c1)の間
のオレフィン転換率は、一般に多くともオレフィンの2
0容積%、好ましくは多くとも10容積%に制限される
からである。
【0085】少なくとも1つの中間留分の水素化処理
(工程(d)) 中間留分のうちの少なくとも1つの中間留分についての
この処理は、このフラクションから硫黄含有または窒素
含有化合物のほぼ全体を除去することを目的とし、かつ
こうして水素化処理された流出物を、パラフィンの異性
化および脱水素環化を可能にするリフォーミング触媒上
で処理することを目的とする。この工程は、工程(b)
において得られた中間フラクションの少なくとも一部に
適用される。
【0086】この工程は、前記フラクションの完全な脱
硫および脱窒を可能にする、すなわち硫黄含有または窒
素含有化合物を、各々HSおよびアンモニアに変換す
ることによって、好ましくは5重量ppm未満、より好
ましくは1重量ppm未満の硫黄および窒素含有量しか
含まないフラクションの取得を可能にする1つの触媒上
でまたは一連の触媒上で前記フラクションを処理するこ
とからなる。
【0087】この工程は、一般に硫黄および窒素の除去
を可能にする条件下に、フラクションを、少なくとも1
つの従来の水素化処理触媒上に通過させることによって
行われる。特に適する触媒は、例えばコバルトまたはニ
ッケルのような第VIII族の金属、およびタングステンま
たはモリブデンのような第VIB族の金属をベースとする
触媒である。典型的には、これらの条件が限定的でない
ものとして、この処理は、Procatalyse(プロカタリー
ズ)社により市販されているHR306またはHR44
8型触媒上で温度一般に250〜350℃、操作圧力一
般に1〜5MPa、好ましくは2〜4MPa、(毎時触
媒1容積当たり仕込原料の容積で表示される)空間速度
一般に2〜8h−1で行われてよい。この処理の際、こ
のフラクション中に存在するオレフィンのほぼ全体が水
素化される。
【0088】こうして得られた流出物は、冷却され、分
解物質は、当業者に公知のあらゆる技術を用いて分離さ
れる。例えば洗浄方法、ストリッピング方法あるいはさ
らには抽出方法が挙げられる。
【0089】次いで、脱硫されかつ脱窒された中間フラ
クションのうちの1つのフラクションに相当する流出物
は、前記フラクションのリフォーミングを可能にする、
すなわち飽和環式化合物の脱水素、パラフィンの異性化
および処理済み中間フラクション中に存在するパラフィ
ンの脱水素環化を少なくとも一部行うことを可能にする
1つの触媒上または一連の触媒上で処理される。この処
理は、検討されるフラクションのオクタン価を増加させ
ることを目的とする。この処理は、従来の接触リフォー
ミング方法によって行われる。例えば、これを行うため
に、「固定床」または「移動床」方法、すなわち触媒
が、各々固定床またはそれとは反対に流動床で配置さ
れ、場合によっては少なくとも1つの反応器内、並びに
場合によっては別の反応器および/または少なくとも1
つの再生器を含む外側流通回路内において流通に付され
る方法を用いるのが有利である。実施方法において、脱
硫された流出物は、温度400〜700℃、毎時空間速
度(触媒1kg当たり毎時処理される仕込原料のkg)
0.1〜10で一般にアルミナ上に担持される白金をベ
ースとするリフォーミング触媒と接触される。操作圧力
は、0.1〜4MPaである。種々の反応の際に生成さ
れた水素の一部は、仕込原料1モル当たり水素0.1〜
10モルの比において再循環されてよい。
【0090】図1は、本発明による方法の実施の形態例
を示す。この例において、硫黄を含むガソリン留分(当
初ガソリン)は、導管(1)を経て接触水素化反応器
(2)に導入される。この反応器により、前記ガソリン
留分中に存在するジオレフィンおよび/またはアセチレ
ン化合物を選択的に水素化することが可能である(本方
法の工程(a1))。水素化反応器からの流出物(3)
は、反応器(4)内に搬送され、この反応器には、ジオ
レフィンまたはオレフィンを伴って軽質硫黄含有化合物
の重質硫黄含有化合物への変換を行い得る触媒が含まれ
る(工程(a2))。次いで反応器(4)からの流出物
(5)は、分別塔(6)に搬送され、この分別塔によ
り、ガソリンの3フラクションへの分離を行うことが可
能になる(工程(b))。
【0091】得られた第1フラクションは、軽質留分
(7)である。当初ガソリン中に存在する軽質硫黄含有
化合物が、工程(a2)で重質化合物に変換されていた
ので、この軽質留分は、好ましくは硫黄50ppm以下
を含みかつ脱硫を必要としない。 第2フラクション
(8)(中間フラクション)が得られる。このフラクシ
ョンは、まず接触脱硫反応器(10)に搬送され、つい
で管路(11)を経て接触リフォーミング反応器(工程
(d))に搬送される。
【0092】第3フラクション(重質フラクション)
は、管路(9)を経て得られる。この留分は、まず反応
器(14)内で仕込原料中に含まれる不飽和硫黄含有化
合物の少なくとも一部を飽和硫黄含有化合物に変換する
ことを可能にする触媒上で処理される(工程(c
1))。反応器(14)の流出物(15)は、反応器
(16)に搬送され(工程(c2))、この反応器(1
6)には、仕込原料中に当初存在する、および/または
反応器(14)内で生成された飽和硫黄含有化合物のH
Sへの分解を促進させる触媒が含まれる。
【0093】軽質留分(7)、並びに(リフォーミング
反応器(12)により生じた)流出物(13)および
(分解反応器(16)により生じた)流出物(17)
は、脱硫されたガソリン(18)を生成するために混合
される。
【0094】さらに図1に示される別の好ましい実施の
形態によれば、脱硫されなかった中間フラクション(管
路8)の少なくとも一部を、管路(19)を経てついで
重質フラクション(9)との混合状で反応器(14)に
搬送するか(工程(c1))、あるいは管路(20)を
経てついで流出物(15)との混合状で反応器(16)
に搬送する(工程(c2))ことも可能である。
【0095】
【発明の実施の形態】次の実施例は、本発明を例証す
る。
【0096】[実施例1:(比較)]表1にまとめた特
徴を有する接触クラッキング・ガソリンを、硫黄含有量
が10ppm未満であるような精油所の出口におけるガ
ソリン・プールの規格値を得ることを目的として処理し
た。このことは、接触クラッキング装置により生じたガ
ソリンの硫黄含有量を20重量ppm以下に削減するこ
とを必要とした。
【0097】ガソリンを、3留分:すなわち、蒸留範囲
35〜95℃を有する軽質留分と、蒸留範囲95〜15
0℃を有する中間留分と、蒸留範囲150〜250℃を
有する重質留分とに分離した。 全体ガソリン
の38容積%である軽質ガソリンの硫黄含有量は、21
0重量ppmであった。
【0098】重質中間留分を、プロカタリーズ社の触媒
HR306上で処理した。触媒(20ml)を、まずn
−ヘプタン中にジメチルジスルフィド形態の硫黄2%を
含んでなる仕込原料と接触させて、圧力3.4MPa下
に350℃で4時間処理することによって硫化した。脱
硫工程を、H/HC 150リットル/1リットル、
VVH3h−1、35バールで300℃で行った。これ
らの処理条件下に、H Sのストリッピング後に得られ
た流出物は、硫黄1ppmを含んでいた。これらの脱硫
された2留分と最も軽質な留分とを混合することによ
り、硫黄81重量ppmを含むガソリンを生じた。
【0099】
【表1】
【0100】[実施例2]実施例1に記載した特徴を有
する接触クラッキング装置により生じたガソリンを、仕
込原料中に存在する軽質硫黄含有化合物が重質化合物に
一部転換される条件下にジオレフィンの水素化処理に付
した(同時に行われる工程(a1)および工程(a
2))。
【0101】この処理を、上昇流で連続的に作用する反
応器内で行った。触媒は、ニッケルおよびモリブデンを
ベースとした(プロカタリーズ社によって市販されてい
る触媒HR945)。触媒を、まずn−ヘプタン中にジ
メチルジスルフィド形態の硫黄2%を含んでなる仕込原
料と接触させて、圧力3.4MPa下に350℃で4時
間処理することによって硫化した。反応を、空間速度6
−1で、全体圧力1.3MPa下に160℃で行っ
た。仕込原料1リットル当たり水素のリットル数で表示
されるH/仕込原料比は、10であった。
【0102】次いでガソリンを、2つの留分に分離し
た。一方の留分は、蒸留範囲35〜80℃を有しかつガ
ソリン留分の29容積%を占め、他方の留分は、80〜
240℃で蒸留し、ガソリン留分の71容積%を占め
た。軽質ガソリンの硫黄含有量は、22重量ppmであ
った。
【0103】重質ガソリンを、等温管状反応器内の一連
の触媒上で水素化脱硫に付した。第1触媒(触媒A、工
程(c1))を、比表面積130m/gと細孔容積
0.9ml/gとを有するビーズ形態の転移アルミナ
を、ヘプタモリブデン酸アンモニウムおよび硝酸コバル
トの形態でモリブデンおよびコバルトを含む水溶液(過
剰溶液を用いない)で含浸することによって得た。次い
で触媒を、乾燥させ、空気下に500℃で焼成した。こ
の試料のコバルトおよびモリブデン含有量は、CoO
3%およびMoO 10%であった。
【0104】第2触媒(触媒B、工程(c2))を、直
径2mmのビーズ形態をなし比表面積140m/gの
転移アルミナから調製した。細孔容積は、1ml/担体
1gであった。担体1kgを、硝酸ニッケル溶液1リッ
トルで含浸した。ついで触媒を、120℃で乾燥させ
て、空気流下に400℃で1時間焼成した。触媒のニッ
ケル含有量は、20重量%であった。
【0105】触媒A 25mlおよび触媒B 50ml
を同じ水素化脱硫反応器内に配置して、処理すべき仕込
原料(重質フラクション)が、まず触媒A(工程(c
1))と遭遇し、ついで触媒B(工程(c2))と遭遇
するようにした。工程(c1)により生じた流出物の採
取帯域を、触媒Aおよび触媒Bの間に規定した。触媒
を、まずn−ヘプタン中にジメチルジスルフィド形態の
硫黄2%を含んでなる仕込原料と接触させて、圧力3.
4MPa下に350℃で4時間処理することによって硫
化した。
【0106】水素化脱硫の操作条件は、次の通りであっ
た:すなわち触媒床の全体に対するVVH=1.33h
−1、H/HC=360リットル/リットル、および
P=1.8MPa。触媒Aを含む接触帯域の温度は、2
60℃であり、触媒Bを含む接触帯域の温度は、350
℃であった。得られた物質は、硫黄19ppmを含んで
いた。
【0107】脱硫された物質を、軽質ガソリンと再び組
み合わせた。こうして得られたガソリンの硫黄含有量の
測定によって、含有量20重量ppmが生じた。測定に
よって、RON 88.1およびMON 79.6、す
なわち仕込原料に対する(RON+MON)/2の損失
2.2ポイントを示した。このガソリンのオレフィン含
有量は、22容積%であった。
【0108】[実施例3:(本発明による)]実施例1
に記載した特徴を有する接触クラッキング装置により生
じたガソリンを、仕込原料中に存在する軽質硫黄含有化
合物が重質化合物に一部転換される条件下にジオレフィ
ンの水素化処理に付した(同時に行われる工程(a1)
および工程(a2))。
【0109】この処理を、上昇流で連続的に作用する反
応器内で行った。触媒は、ニッケルおよびモリブデンを
ベースとした(プロカタリーズ社によって市販されてい
る触媒HR945)。触媒を、まずn−ヘプタン中にジ
メチルジスルフィド形態の硫黄2%を含んでなる仕込原
料と接触させて、圧力3.4MPa下に350℃で4時
間処理することによって硫化した。反応を、空間速度6
−1で、全体圧力1.3MPa下に160℃で行っ
た。仕込原料1リットル当たり水素のリットル数で表示
されるH/仕込原料比は、10であった。
【0110】次いでガソリンを、4つの留分に分離し
た:すなわち ・蒸留範囲35〜80℃を有しかつ28容積%であり、
かつ硫黄含有量20重量ppmを有する1つの留分と、 ・80〜95℃で蒸留され、かつ出発ガソリン10容積
%を表し、かつ硫黄250重量ppmを含む第2留分
と、 ・95〜150℃で蒸留され、かつ出発ガソリン30容
積%を表し、かつ硫黄1000重量ppmを含む第3留
分と(この留分のRONおよびMONは、各々90およ
び79である)、 ・150〜240℃で蒸留され、かつ出発ガソリン32
容積%を表し、かつ硫黄4600重量ppmを含む第4
留分とであった。
【0111】第2留分と混合された重質ガソリンを、等
温管状反応器内の一連の触媒上で水素化脱硫に付した。
第1触媒(触媒A、工程(c))を、比表面積130m
/gと細孔容積0.9ml/gとを有するビーズ形態
の転移アルミナを、ヘプタモリブデン酸アンモニウムお
よび硝酸コバルトの形態でモリブデンおよびコバルトを
含む水溶液(過剰溶液を用いないで)で含浸することに
より得た。次いで触媒を、乾燥させ、空気下に500℃
で焼成した。この試料のコバルトおよびモリブデン含有
量は、CoO 3%およびMoO 10%であった。
【0112】第2触媒(触媒B、工程(d))を、直径
2mmのビーズ形態をなし比表面積140m/gの転
移アルミナから調製した。細孔容積は、1ml/担体1
gであった。担体1kgを、硝酸ニッケル溶液1リット
ルで含浸した。ついで触媒を、120℃で乾燥させて、
空気流下に400℃で1時間焼成した。触媒のニッケル
含有量は、20重量%であった。
【0113】触媒A 25mlおよび触媒B 50ml
を同じ水素化脱硫反応器内に配置して、処理すべき仕込
原料(重質フラクション)が、まず触媒A(工程
(c))と遭遇し、ついで触媒B(工程(d))と遭遇
するようにした。工程(c)により生じた流出物の採取
帯域を、触媒Aおよび触媒Bの間に規定した。触媒を、
まずn−ヘプタン中にジメチルジスルフィド形態の硫黄
2%を含んでなる仕込原料と接触させて、圧力3.4M
Pa下に350℃で4時間処理することによって硫化し
た。
【0114】水素化脱硫の操作条件は、次の通りであっ
た:すなわち触媒床の全体に対するVVH=1.33h
−1、H/HC=360リットル/リットル、および
P=1.8MPa。触媒Aを含む接触帯域の温度は、2
60℃であり、触媒Bを含む接触帯域の温度は、350
℃であった。得られた物質は、硫黄37ppmを含んで
いた。
【0115】第3留分を、プロカタリーズ社の触媒HR
306上で処理した。触媒(20ml)を、まずn−ヘ
プタン中にジメチルジスルフィド形態の硫黄2%を含ん
でなる仕込原料と接触させて、圧力3.4MPa下に3
50℃で4時間処理することによって硫化した。脱硫工
程を、H/HC 150リットル/1リットル、VV
H 3h−1、3.5MPa下に300℃で行った。こ
れらの処理条件下に、HSのストリッピング後に得ら
れた流出物は、硫黄1ppm以下を含んでいた。オレフ
ィン含有量は、0.9容積%であり、オクタン価は、R
ONについて68.7であり、MONについて68.3
であった。次いで、得られたガソリンを、プロカタリー
ズ社によって市販されているリフォーミング触媒CR2
01上で処理した。触媒(30ml)を、まず使用する
前に水素流下に500℃で還元した。リフォーミング処
理を、7バールの圧力下に470℃で行った。H/H
C比は、500リットル/リットルであった。VVH
は、2h−1であった。
【0116】流出物を、炭素原子数5以下を有する化合
物を除去することによって安定化させた。得られた改質
ガソリン(リフォーマット)は、処理されたガソリン・
フラクションの86%であり、硫黄含有量1重量ppm
未満と、RON97と、MON86とを有していた。
【0117】種々の処理された留分により生じたフラク
ションを、再混合した。硫黄含有量は、20重量ppm
であった。脱硫された全体ガソリンの平均値(RON+
MON)/2は、出発ガソリンの平均値に比して1.3
ポイント増加した。さらに接触リフォーミング工程の際
に生成された水素は、水素化処理反応区域において使用
できた。このことは、本方法の明らかな利点であった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すフローシートである。
───────────────────────────────────────────────────── 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 67/02 C10G 67/02 69/04 69/04 C10L 1/00 C10L 1/00 (72)発明者 ドゥニ ウジオ フランス国 マルリ ル ロワ スクワー ル サン ジェルマン 4 (72)発明者 カンタン デビュイシェール フランス国 リイル マルメゾン アレ ドゥ ラ パジュリ 12 (72)発明者 ジャン リュック ノッカ アメリカ合衆国 テキサス ヒューストン カティッジ ランディング 1714

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも下記工程: (a1)仕込原料中に含まれるジオレフィンおよびアセ
    チレン化合物の少なくとも1つの選択的水素化と、
    (b) 工程(a1)の終了時に得られる流出物の少な
    くとも3フラクション:すなわち、硫黄を実質上全部除
    去されかつ最も軽質のオレフィンを含む軽質フラクショ
    ン、当初ガソリン中に当初存在する硫黄含有化合物の大
    部分がここに濃縮されている重質フラクション、並びに
    オレフィンおよび芳香族化合物の比較的低い含有量を有
    する少なくとも1つの中間フラクションへの少なくとも
    1つの分離と、(c1)不飽和硫黄含有化合物の少なく
    とも一部分解または水素化を可能にする触媒上での、工
    程(b)で分離された重質ガソリンの少なくとも1つの
    処理と、(d)少なくとも1つの中間フラクションの少
    なくとも1つの脱硫および脱窒工程および、これに続く
    接触リフォーミングとを含む、硫黄を含む仕込原料から
    の低硫黄含有量を有するガソリンの製造方法。
  2. 【請求項2】 さらに、工程(b)前に位置しかつ仕込
    原料中および/または工程(a1)の流出物中に存在す
    る軽質硫黄含有物質の分子量を増加させることを目的と
    する少なくとも1つの工程(a2)を含む、請求項1記
    載の方法。
  3. 【請求項3】 さらに、硫黄含有化合物の分解を可能に
    する触媒上での、工程(c1)の流出物の処理工程(c
    2)を含む請求項1または2記載の方法。
  4. 【請求項4】 工程(c2)の触媒により、オレフィン
    の水素化を20容積%以下に制限することを可能にする
    請求項3記載の方法。
  5. 【請求項5】 さらに、少なくとも2つのフラクション
    の混合工程(e)を含み、これらフラクションのうちの
    少なくとも1つは、工程(c1)で、並びに場合によっ
    ては工程(c2)および/または工程(d)で脱硫され
    ている、請求項1〜4のうちのいずれか1項記載の方
    法。
  6. 【請求項6】 工程(b)で得られた少なくとも1つの
    中間フラクションの一部が、工程(c1)前に工程
    (b)により生じた重質フラクションと混合される、請
    求項1〜5のうちのいずれか1項記載の方法。
  7. 【請求項7】 工程(b)で得られた少なくとも1つの
    中間フラクションの一部が、工程(c1)の流出物と混
    合される、請求項1〜5のうちのいずれか1項記載の方
    法。
  8. 【請求項8】 脱硫および脱窒工程(d)が、オレフィ
    ンの完全水素化を伴う、請求項1〜7のうちのいずれか
    1項記載の方法。
  9. 【請求項9】 仕込原料が、接触クラッキング装置によ
    り生じたガソリン留分である、請求項1〜8のうちのい
    ずれか1項記載の方法。
  10. 【請求項10】 工程(b)が、工程(a1)の終了時
    に得られる流出物の4フラクション:すなわち1つの軽
    質フラクション、1つの重質フラクションおよび2つの
    中間フラクションへの分離を含み、中間フラクションの
    うちの一方が、工程(d)で処理され、他方が、工程
    (b)で分離された重質フラクションと混合され、つい
    で工程(c1)および/または工程(c2)で処理され
    る請求項1〜9のうちのいずれか1項記載の方法。
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