JP2004528416A - 炭化水素混合物の脱硫方法 - Google Patents
炭化水素混合物の脱硫方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004528416A JP2004528416A JP2002568664A JP2002568664A JP2004528416A JP 2004528416 A JP2004528416 A JP 2004528416A JP 2002568664 A JP2002568664 A JP 2002568664A JP 2002568664 A JP2002568664 A JP 2002568664A JP 2004528416 A JP2004528416 A JP 2004528416A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acid
- catalyst
- solid
- less
- hydrogen peroxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G27/00—Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, by oxidation
- C10G27/04—Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, by oxidation with oxygen or compounds generating oxygen
- C10G27/12—Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, by oxidation with oxygen or compounds generating oxygen with oxygen-generating compounds, e.g. per-compounds, chromic acid, chromates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
【課題】本発明はイオウ化合物を含む炭化水素の混合物の脱硫のための方法であって、過酸化水素、酢酸及び酸触媒によってイオウ化合物を酸化する工程を含み、該触媒が4以下のpKa値を有する陽イオン交換樹脂、酸化珪素とさらに三価の金属を含む固体、及び酸性有機基がその上にグラフトされている無機固体の粒子であって該グラフトされた粒子が4以下のpKa値を有している無機固体の粒子から選ばれる酸固体を含んでいる、方法に関する。
【選択図】図1
【選択図】図1
Description
【技術分野】
【0001】
本発明は、イオウ化合物を含む炭化水素の混合物の脱硫のための方法に関し、当該方法は少なくとも1の酸化工程を含み、酸化剤として過酸化水素、酢酸及び酸触媒を使用し該イオウ化合物を酸化する。
【背景技術】
【0002】
環境的な理由のため、燃料のイオウ含量の規格はますます厳しくなっていている。よって、2000年以降、欧州連合によって許されるガソリン及びディーゼル燃料の最大イオウ含量は、各々150質量ppm、350質量ppmである。2005年からはこれらの限界は50質量ppmにまで下がる予定である。制限はまた暖房用オイルにも求められ、現行の規制はイオウ2,000質量ppmである。
石油製品からのイオウの除去のための慣用の方法は、
RSR'+2H2→RH+R'H+H2S
(式中、RSR'は脂肪族又は芳香族イオウ化合物を表す。)
で示される水素化脱硫反応に基づく。
この公知の方法は不都合がある。例えばイオウに関する新しい規格への追従は、より厳しい水素化脱硫反応の条件(過剰の水素、より高い温度、より高い圧力など)を要求し、必然的に燃料経費の増加をもたらす。加えて、石油留分中に見出される幾つかのイオウ化合物、例えばベンゾチオフェン類並びに4−メチルジベンゾチオフェン及び4,6−ジメチル−ジベンゾチオフェンといった置換ジベンゾチオフェン類は、水素化脱硫反応に対して非常に抵抗がある。従ってその中に存在するイオウは、このルートにより除去することが困難である。
【0003】
イオウ化合物の酸化に基づく、水素化脱硫方法に代わる方法が、1999年3月21〜25日のカルフォルニア州、アナハイムにおける第217回、ナショナルミーティング、米国化学会による石油化学局に提示された一般的論文に関するシンポジウムにおいて公表された“選択的に酸化された燃料からのスルホン類のDMSO抽出”と題された論文中に開示されている。それは、過酸化水素、酢酸及び硫酸によるイオウ化合物を対応するスルホン類に変換するオキシ脱硫反応であって、それに続いて該スルホン類を除去する抽出処理を行うものである。該硫酸は、過酸化水素と酢酸との間の反応による過酢酸の生成を触媒する。
この公知の代替の方法はある種の不都合を有し、なぜなら、硫酸の損失をもたらすからである。一方でこの損失は、実質的に燃料からなる有機相へのH2SO4の可溶化をもたらし得、これは硫酸、イオウを含む物質の残余による燃料の汚染となり得、イオウは除去されることがまさに望まれる要素である。他方で、これらの損失は、燃料中に存在する例えばキノリン類及びアクリジン類といったある種の窒素化合物との酸-塩基反応をもたらし得、これは過酢酸の生成を触媒することができないスルフェート類の形成となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、上述の不都合を回避することを目的とし、炭化水素の混合物からイオウを除去するための新規な方法であって、そのイオウ含量を有意に減少させることができる方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
従って本発明は、イオウ化合物を含む炭化水素の混合物の脱硫のための方法であって、過酸化水素、酢酸及び酸触媒によってイオウ化合物を酸化する工程を含み、該酸触媒が4以下のpKa値を有する陽イオン交換樹脂、酸化珪素とさらに三価の金属を含む固体、及び酸性有機基がその上にグラフトされている無機固体の粒子であって該グラフトされた粒子が4以下のpKa値を有している無機固体の粒子から選ばれる酸固体を含んでいる、方法に関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0006】
“pKa”という表現は、−log Ka(Kaは、25℃での水性媒体中での該酸の解離定数である。)を意味すると解される。
本発明の方法では、酸触媒は、反応[1]:
【化1】
によって過酸化水素及び酢酸によって開始する過酢酸の形成を加速するのに必要である。
こうして形成された過酢酸はイオウ化合物を酸化する物質であって、反応[2]:
R'SR+2CH3CO3H → R'SO2R+2CH3CO2H [2]
によって、特に対応するスルホン類へ酸化する。
酸化反応が起こるため、酢酸が再形成され、このプロセスにおいて消費される唯一の試薬は過酸化水素である。
酸化反応のための反応媒体において、少なくとも2相を識別することができ、それらは炭化水素の混合物から実質的になり任意に酢酸の一部と過酢酸の一部を含む有機相と、実質的に水、過酸化水素、酢酸の一部及び過酢酸の一部を含む水相である。
【0007】
本発明の特徴的な1つの観点は、触媒として固体を使用して過酢酸の生成を加速することにある。
第1の構成では、該固体触媒は三相媒体において水相及び有機相と接触させることができ、その第三の相は該固体触媒からなる固相である。該触媒は、例えば反応媒体中に懸濁して、又は固定層の形態で使用することができる。双方の場合、固体が使用されることは、該触媒が反応媒体、特に有機相から容易に分離できるという利点を有し、触媒が懸濁液であるときには例えばろ過によって分離できる。このため、該触媒による有機相の汚染が避けられる。
第2の構成では、該触媒は別のタンクで、例えば懸濁液、固定層又は流動層の形態で水相単独と接触させてもよい。この第2の態様は、該触媒と有機層との間の副反応、特に上述の酸-塩基反応を避けるという更なる利点を有する。
【0008】
“炭化水素の混合物”という表現は、パラフィン類、オレフィン類、ナフテン系化合物及び芳香族化合物などの可燃性炭化水素を主に含むいかなる生成物をも意味する。これはいずれかの公知の精製方法により得られた粗製オイル又は石油誘導体であり得る。炭化水素の混合物は、ガソリン又はディーゼルといった輸送手段の燃料から、及び、例えば暖房用オイルなどの家庭用燃料から選択することができる。
“イオウ化合物”という表現は、炭化水素の混合物中に存在するイオウを含む全ての化合物を意味する。それらは特に、ベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、及びそれらのモノ-又はポリ-置換誘導体、より具体的には4−メチルジベンゾチオフェン及び4,6−ジメチル−ジベンゾチオフェンなどである。
“脱硫”という表現は、炭化水素の混合物のイオウ含量を減少することができる何れかの処理を意味する。
【0009】
イオウ化合物は例えば、対応するスルホキシド類、スルホン類及びスルホン酸へ酸化される。4,6−ジメチル−ジベンゾチオフェンの場合、対応するスルホキシドは次の構造:
【0010】
【化2】
【0011】
を有し、
対応するスルホンは次の構造:
【0012】
【化3】
【0013】
を有し、
対応するスルホン酸は次の構造:
【0014】
【化4】
【0015】
を有する。
本発明の方法の第1の態様によれば、酸触媒は4以下のpKa値を有する陽イオン交換樹脂を含む。該pKa値は有利には3以下であり、特に2以下、好ましくは0以下であり、最も好ましくは−1.74以下である。
【0016】
本発明の方法のこの第1の態様において、該樹脂は、炭化水素主鎖の水素原子が部分的に又は完全にフッ素原子により置換されているフッ化樹脂から選択することができる。完全にフッ素化された樹脂が好ましい。該樹脂は好ましくは更に酸基を含む。該酸基はフェノール基、アルソン酸基、ホスホン酸基、ホスフィン酸基、セレニン酸基、セレノン酸基、スルフィン酸基、スルホン酸基、及びカルボキシル基から選ぶことができる。スルホン酸基及び/又はカルボキシル基が好ましい。スルホン酸基を含むフッ化樹脂が良い結果をもたらす。スルホン酸基を持つフッ化樹脂の典型的な構造は、M.A.ハルマー(Harmer)ら、J. Am. Chem. Soc, 1996, 118, p.7708-7715、及び Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 第4版,1991年,1巻, p.970 に記載されている。スルホン基を有するフッ化樹脂の例として、デュポン社からの商品名ナフィオン(NAFION)(登録商標)といった樹脂がある。また、カルボキシル基を有するフッ化樹脂を使用することもできる。カルボキシル基を持つフッ化樹脂の典型的な構造は、H.ウキハシ(Ukihashi)、CHEMTECH FEBRUARY 1980、p.118-120、及びKirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 第4版,1991年,1巻, p.970に記載されている。該樹脂の例として、アサヒ社からの商品名フレミオン(FLEMION)(登録商標)がある。
【0017】
この第1の態様で、酸触媒は樹脂単独でなることができ、又は樹脂が粒子の形態で分散しているマトリックスからなることもできる。該マトリックスは好ましくは無機のものである。それはたいてい、シリカ、アルミナ、ジルコニウム又はチタニウム酸化物を含有する。純粋なシリカが好ましい。例としてアルドリッチ(ALDRICH)により販売されているナフィオン(登録商標)SAC 13が挙げられ、その合成はM.A.ハルマー(Harmer)ら、J. Am. Chem. Soc, 1996, 118, p.7708-7715に記載されている。
本発明の方法の第1の態様で使用される酸触媒の量は、過酢酸の迅速な生成を可能にするのに充分であるべきである。それは、該固体酸触媒の酸部位の含量、及び水相における過酸化水素及び酢酸の濃度に依存する。酸触媒の量は、該触媒が接触する水相1kg当たりのカルボキシル基及び/又はスルホン基といった酸基からのプロトンのモル数が、一般に0.001以上、特に0.005以上で、最も好ましくは0.01以上である。酸触媒の量はたいてい、水相1kg当たりのプロトンのモル数が0.8以下であり、特に0.5以下であり、最も好ましくは0.2以下である。水相1kg当たりのプロトンのモル数が0.08以上で0.1以下となる酸触媒の量が、良好な結果を与える。
【0018】
本発明の方法の第2の態様によれば、酸触媒は、酸化珪素とさらに三価の金属を含む固体を含有する。該固体における珪素/三価の金属のモル比は一般に3以上であり、特に10以上である。この比は通常、200以下であり、特に175以下である。12以上で150以下の値が良好な結果を与える。三価の金属はホウ素、アルミニウム、ガリウム及び鉄から選択することができる。アルミニウムが好ましい。該固体はたいてい、酸化珪素とさらに三価の金属、特にアルミニウムを含むゼオライト、クレー、及びアモルファス固体から選ばれる。これらの固体のプロトン化された形態が好ましい。H-ZSM-5、H-MOR、H-Beta 及びH-Yタイプのゼオライトが好ましい。ゼオライトH-ZSM-5 及びH-MOR が好ましい。一方チタニウム含有ゼオライトが不十分な結果をもたらす。従って、本発明の方法のこの態様において使用する酸化珪素を含有する固体は好ましくは、チタニウムを含まないものである。
本発明のこの第2の態様において、酸触媒は該固体単独からなってもよく、又はさらに有機官能性を含む該固体からなってもよい。これらは、スルホン及びカルボキシル有機酸基、及びそれらの混合から選択することができる。
【0019】
本発明の方法の第2の態様で使用する酸触媒の量は、過酢酸の迅速な生成を可能にするのに充分であるべきである。これは、該固体酸触媒の酸部位の含量、及び水相における過酸化水素及び酢酸の濃度に依存する。酸触媒の量は一般に、該触媒が接触する水相1kg当たりの三価金属のモル数が0.001以上で、特に0.005以上で最も好ましくは0.01以上である。酸触媒の量は通常、水相1kg当たりの三価金属のモル数が0.8以下であり、特に0.5以下であり、最も好ましくは0.2以下である。水相1kg当たりの三価金属のモル数が0.08以上であって0.1以下となる酸触媒の量が、良好な結果を与える。
【0020】
本発明の方法の第3の態様によれば、該酸触媒は、酸性有機基がその上にグラフトされている無機固体の粒子であって該グラフトされた粒子が4以下のpKa値を有している無機固体の粒子を含有する。該pKa値は有利には3以下であり、特に2以下であり、好ましくは0以下であり、最も好ましくは−1.74以下である。
この第3の態様では、該無機固体は珪素、アルミニウム、ジルコニウム及びチタニウムの酸化物から選択することができる。
この第3の態様では、酸性有機基は、酸官能基を含む脂肪族基、脂環式基、複素環式基又は芳香族基から選択することができる。酸性官能基はフェノール基、アルソン酸基、ホスホン酸基、ホスフィン酸基、セレニン酸基、セレノン酸基、スルフィン酸基、スルホン酸基、及びカルボキシル官能基から選ぶことができる。スルホン酸基及び/又はカルボキシル官能基が好ましい。これらの基は18個までの炭素原子を含むことができ、特に12個までの炭素原子を含み、好ましくは6個までの炭素原子を含む。これらはさらに、酸素原子及び/又はフッ素原子といった1以上のヘテロ原子を含んでいてもよい。
【0021】
第3の態様において、酸性有機基は、無機固体粒子上に任意の適当な公知の手段によりグラフトさせることができ、例えばJ.H.クラーク(Clark)らによる C.R.Acad. Sci. Paris, シリーズ IIc, Chimie/Chemistry 3 (2000), p.399-404 に記載されている方法がある。
本発明の方法の第3の態様で使用する酸触媒の量は、過酢酸の迅速な生成を可能にするのに十分でなければならない。それは該触媒の酸部位の含量、及び水相中の過酸化水素及び酢酸の濃度に依存する。酸触媒の量は、該触媒が接触する水相1kg当たり酸性有機基からのプロトンのモル数が一般に0.001以上であり、特に0.005以上であり最も好ましくは0.01以上である。酸触媒の量は通常、水相1kg当たりプロトンのモル数が0.8以下であり、特に0.5以下であり、最も好ましくは0.2以下である。水相1kg当たりのプロトンのモル数が0.08以上で0.1以下となる酸触媒の量が、良好な結果を与える。
【0022】
本発明の方法の酸化工程において、該触媒は一般に任意の公知の方法で得られる粒子の形態で使用される。例えば粉末、ビーズ、ペレット、押出し物及びハニカム構造といった種々の形態の粒子がある。これらの粒子の平均粒径は、使用のタイプによる。該触媒が懸濁液である方法では、粒子の平均粒径は一般に5μm以上であり、より好ましくは10μm以上であり、最も好ましくは50μm以上である。粒子の平均粒径は通常、500μm以下であり、より好ましくは250μm以下であり、最も好ましくは150μm以下である。100μm以上で125μm以下である平均粒径が特に好適である。触媒が固定層で使用される方法では、粒子の平均粒径は一般に0.5mm以上であり、より好ましくは1mm以上であり、最も好ましくは2mm以上である。粒子の平均粒径は通常、100mm以下であり、より好ましくは75mm以下であり、最も好ましくは50mm以下である。5mm以上であり30mm以下である平均粒径が特に好適である。
【0023】
本発明の方法では、酸化は一般的に0℃以上の温度、特に10℃以上、好ましくは20℃以上の温度で実施される。この温度は通常、100℃以下であり、特に90℃以下であり、最も好ましくは80℃以下である。25〜70℃の温度が好適である。
本発明の方法では、過酸化水素は一般的に水溶液の形態で酸化反応に使用される。酢酸と混合する前に、この溶液はたいてい1質量%以上の、特に10質量%以上の過酸化水素濃度を有している。該過酸化水素濃度は通常80質量%以下で、特に70質量%以下である。30〜60質量%の濃度が適当である。
酸化反応媒体中に存在する過酸化水素の量は、炭化水素の混合物中に存在するイオウの量に依存する。過酸化水素とイオウとの間のモル比は、一般に1以上であり、特に2以上である。この比はたいてい5,000以下であり、特に3,000以下である。3〜1,500の比が特に好適である。
【0024】
本発明の方法で、酢酸は一般に水溶液の形態で酸化反応に使用される。
酸化反応媒体中に使用される酢酸と過酸化水素の間のモル比は、一般に0.01以上であり、特に0.1以上であり、最も好ましくは0.25以上である。この比はたいてい4以下であり、特に2以下である。0.5〜1.5の比が特に好適である。炭化水素の混合物と接触させる水相は、該水相の容量と炭化水素混合物との容量の比が相の最適な分散を確実にするような容量で使用される。この比は一般に、0.5以下であり、特に0.3以下である。これは通常、0.01以上であり、0.05以上である。0.1以上で0.25以下の値が好適である。
本発明の方法で、酸化は大気圧で、又は大気圧以上で実施することができる。好ましくは大気圧で実施される。
【0025】
酸化は、1以上の脱硫工程がその前に先行してもよい。また、酸化されたイオウ化合物を分離するための1以上の工程がその後に続いてもよい。これらの分離は種々の方法で実施することができ、例えば蒸留、溶媒による抽出、固体上への吸着、熱分解、酸又は塩基による加水分解又は沈殿などにより実施できる。
本発明の方法は連続式でもバッチ式でも実施することができる。
【0026】
本発明の方法の特に有利な実施態様では、本方法は、酸化反応が図に概略的に示されるプラントを使って連続的に実施される。このプラントでは、タンク1中で、パイプ2によって該タンクの底部で炭化水素混合物が供給され、パイプ3で該タンクの上部で過酸化水素及び過酢酸溶液が供給され、酸化反応が実施される。タンク1において、2相は識別でき、実質的に炭化水素混合物からなる有機相と、特に過酸化水素及び過酢酸からなる水相である。酸化後、水相よりも濃厚でない酸化された有機相は、パイプ4によってタンク1の上部で除かれ、酸化されたイオウ化合物を分離するためのユニットへ移されることができる。酸化後、特に過酸化水素及び酢酸を含む水相は、パイプ5によってタンク1を出て、タンク6へ移され、そこには固体酸触媒が存在する。後者はタンク6中に残る。後者において、過酸化水素は固体酸触媒の作用の下で酢酸と反応して、過酢酸が再生成する。このように再生成された過酢酸を含む水溶液がパイプ3によってタンク6を出て、タンク1と再び一緒になる。このシステムはパイプ7を介して、新鮮な過酸化水素が供給され、及び任意に新鮮な過酢酸が供給される。このシステムは、パイプ8を介して浄化されてもよい。
【実施例1】
【0027】
(本発明によるものでない)
トルエン中のベンゾチオフェン(BT)及びジベンゾチオフェン(DBT)の合成溶液を使用して、イオウ含有誘導体を含む炭化水素混合物の模擬する。該ベンゾ-及びジベンゾチオフェン型の化合物は水素化脱硫によって除くのが困難であり、及び、ある種の石油製品のイオウ(S)含量のかなりの部分に寄与する。
ベンゾチオフェン及びジベンゾチオフェンのトルエン溶液80g(BT:5.249g/kg、DBT:7.188g/kg)、これは2,500質量ppmのS含量に相当する、9.16gの酢酸及び37.8質量%の過酸化水素溶液 12.25mlを、パドルミキサーを装着し−20℃にまで冷却したコンデンサーを搭載したジャケット付き熱ガラス反応器へ導入する。該混合物を25℃で1時間攪拌し、その後50℃で4時間攪拌する。
5時間後にBT及びDBT含量をガスクロマトグラフィーにより測定する。
5時間の反応後、残りのBT及びDBT含量は、1,211質量ppmのS含量に相当する。
【実施例2】
【0028】
(本発明によるものでない)
97%のH2SO4を0.21g導入する以外は、実施例1の条件を再現する。
5時間の反応後、残りのBT及びDBT含量は、14質量ppmのS含量に相当する。
【実施例3】
【0029】
(本発明による)
2.25gのナフィオン(登録商標)NR 50(7−9メッシュのビーズ、アルドリッチ)を導入する以外は、実施例1の条件を再現する。
5時間の反応後、残りのBT及びDBT含量は、107質量ppmのS含量に相当する。
【実施例4】
【0030】
(本発明による)
2.25gのゼオライト H-ZSM-5(ゼオケム(Zeochem),CU Chemie Uetikon AG, ZEOCAT PZ-2/25 H, Si/Al=17)を導入する以外は、実施例1の条件を再現する。
5時間の反応後、残りのBT及びDBT含量は、910質量ppmのS含量に相当する。
【実施例5】
【0031】
(本発明による)
2.25gのゼオライト H-MOR(ゼオケム(Zeochem),CU Chemie Uetikon AG, ZEOCAT FM-8/25 H, Si/Al=12.5)を導入する以外は、実施例1の条件を再現する。
5時間の反応後、残留するBT及びDBT含量は、803質量ppmのS含量に相当する。
【実施例6】
【0032】
(本発明による)
0.41gのダウエックス(Dowex)(登録商標)50WX8(20−50メッシュのビーズ、H+-型、Fluka)を導入する以外は、実施例1の条件を再現する。
5時間の反応後、残留するBT及びDBT含量は、324質量ppmのS含量に相当する。
【実施例7】
【0033】
(本発明による)
J.H.クラーク(Clark)らによる C.R.Acad. Sci. Paris, シリーズ IIc, Chimie/Chemistry 3 (2000), p.399-404に記載された手順に従って得られる、有機酸性基でグラフトした無機固体(シリカ)の粒子2.25gを導入する以外は、実施例1の条件を再現する。
5時間の反応後、残留するBT及びDBT含量は、5質量ppmのS含量に相当する。
【実施例8】
【0034】
(本発明による)
イオウ含量がX線蛍光にて測定して39質量ppmである水素処理された輸送ディーゼル燃料に、酸化工程を実施した。原子発光によるイオウの特異的検出(AED)を伴うたガスクロマトグラフィーによる分析は、存在するイオウ化合物が置換されたジベンゾチオフェン類であり、特に4,6-ジメチルジベンゾチオフェンであることを示す。
12.475gの氷酢酸、3.685gのスルホン酸樹脂 ナフィオン(登録商標)NR50(7−9メッシュのビーズ、アルドリッチ)、132.565gの上記の輸送ディーゼル燃料、及び38質量%の過酸化水素の水溶液 16.00mlを、ガラスとフッ化ポリマー テフロン(登録商標)で作られていて、パドルミキサーを装着し、窒素を導入するための箇所を有し、−25℃に保持されたコンデンサーを有し、過酸化水素溶液を添加するためのシステムを備えたジャケット付き熱ガラス反応器へ、連続的に導入する。相はその後、分離されて、有機相は25mlの水で3回洗浄される。イオウの特異的検出を伴うガスクロマトグラフィーによる有機相の分析は、当初の石油分に存在するイオウ化合物の総転換を示唆している。
内径0.4mmのガラスカラムを523mgのシリカゲル(メルクの60グレードのシリカ、吸着層の高さ=8.7cm)で充填する。酸化された輸送ディーゼル燃料を、吸着剤に通過させる。このろ過についで、X線蛍光により測定された7質量ppmのS含量を有する40.627gのディーゼルを回収する。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】本発明の方法を有利に実施できるプラントの一例を、概略的に示した図である。
【符号の説明】
【0036】
1 タンク
2 パイプ
3 パイプ
4 パイプ
5 パイプ
6 タンク
7 パイプ
8 パイプ
【0001】
本発明は、イオウ化合物を含む炭化水素の混合物の脱硫のための方法に関し、当該方法は少なくとも1の酸化工程を含み、酸化剤として過酸化水素、酢酸及び酸触媒を使用し該イオウ化合物を酸化する。
【背景技術】
【0002】
環境的な理由のため、燃料のイオウ含量の規格はますます厳しくなっていている。よって、2000年以降、欧州連合によって許されるガソリン及びディーゼル燃料の最大イオウ含量は、各々150質量ppm、350質量ppmである。2005年からはこれらの限界は50質量ppmにまで下がる予定である。制限はまた暖房用オイルにも求められ、現行の規制はイオウ2,000質量ppmである。
石油製品からのイオウの除去のための慣用の方法は、
RSR'+2H2→RH+R'H+H2S
(式中、RSR'は脂肪族又は芳香族イオウ化合物を表す。)
で示される水素化脱硫反応に基づく。
この公知の方法は不都合がある。例えばイオウに関する新しい規格への追従は、より厳しい水素化脱硫反応の条件(過剰の水素、より高い温度、より高い圧力など)を要求し、必然的に燃料経費の増加をもたらす。加えて、石油留分中に見出される幾つかのイオウ化合物、例えばベンゾチオフェン類並びに4−メチルジベンゾチオフェン及び4,6−ジメチル−ジベンゾチオフェンといった置換ジベンゾチオフェン類は、水素化脱硫反応に対して非常に抵抗がある。従ってその中に存在するイオウは、このルートにより除去することが困難である。
【0003】
イオウ化合物の酸化に基づく、水素化脱硫方法に代わる方法が、1999年3月21〜25日のカルフォルニア州、アナハイムにおける第217回、ナショナルミーティング、米国化学会による石油化学局に提示された一般的論文に関するシンポジウムにおいて公表された“選択的に酸化された燃料からのスルホン類のDMSO抽出”と題された論文中に開示されている。それは、過酸化水素、酢酸及び硫酸によるイオウ化合物を対応するスルホン類に変換するオキシ脱硫反応であって、それに続いて該スルホン類を除去する抽出処理を行うものである。該硫酸は、過酸化水素と酢酸との間の反応による過酢酸の生成を触媒する。
この公知の代替の方法はある種の不都合を有し、なぜなら、硫酸の損失をもたらすからである。一方でこの損失は、実質的に燃料からなる有機相へのH2SO4の可溶化をもたらし得、これは硫酸、イオウを含む物質の残余による燃料の汚染となり得、イオウは除去されることがまさに望まれる要素である。他方で、これらの損失は、燃料中に存在する例えばキノリン類及びアクリジン類といったある種の窒素化合物との酸-塩基反応をもたらし得、これは過酢酸の生成を触媒することができないスルフェート類の形成となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、上述の不都合を回避することを目的とし、炭化水素の混合物からイオウを除去するための新規な方法であって、そのイオウ含量を有意に減少させることができる方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
従って本発明は、イオウ化合物を含む炭化水素の混合物の脱硫のための方法であって、過酸化水素、酢酸及び酸触媒によってイオウ化合物を酸化する工程を含み、該酸触媒が4以下のpKa値を有する陽イオン交換樹脂、酸化珪素とさらに三価の金属を含む固体、及び酸性有機基がその上にグラフトされている無機固体の粒子であって該グラフトされた粒子が4以下のpKa値を有している無機固体の粒子から選ばれる酸固体を含んでいる、方法に関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0006】
“pKa”という表現は、−log Ka(Kaは、25℃での水性媒体中での該酸の解離定数である。)を意味すると解される。
本発明の方法では、酸触媒は、反応[1]:
【化1】
によって過酸化水素及び酢酸によって開始する過酢酸の形成を加速するのに必要である。
こうして形成された過酢酸はイオウ化合物を酸化する物質であって、反応[2]:
R'SR+2CH3CO3H → R'SO2R+2CH3CO2H [2]
によって、特に対応するスルホン類へ酸化する。
酸化反応が起こるため、酢酸が再形成され、このプロセスにおいて消費される唯一の試薬は過酸化水素である。
酸化反応のための反応媒体において、少なくとも2相を識別することができ、それらは炭化水素の混合物から実質的になり任意に酢酸の一部と過酢酸の一部を含む有機相と、実質的に水、過酸化水素、酢酸の一部及び過酢酸の一部を含む水相である。
【0007】
本発明の特徴的な1つの観点は、触媒として固体を使用して過酢酸の生成を加速することにある。
第1の構成では、該固体触媒は三相媒体において水相及び有機相と接触させることができ、その第三の相は該固体触媒からなる固相である。該触媒は、例えば反応媒体中に懸濁して、又は固定層の形態で使用することができる。双方の場合、固体が使用されることは、該触媒が反応媒体、特に有機相から容易に分離できるという利点を有し、触媒が懸濁液であるときには例えばろ過によって分離できる。このため、該触媒による有機相の汚染が避けられる。
第2の構成では、該触媒は別のタンクで、例えば懸濁液、固定層又は流動層の形態で水相単独と接触させてもよい。この第2の態様は、該触媒と有機層との間の副反応、特に上述の酸-塩基反応を避けるという更なる利点を有する。
【0008】
“炭化水素の混合物”という表現は、パラフィン類、オレフィン類、ナフテン系化合物及び芳香族化合物などの可燃性炭化水素を主に含むいかなる生成物をも意味する。これはいずれかの公知の精製方法により得られた粗製オイル又は石油誘導体であり得る。炭化水素の混合物は、ガソリン又はディーゼルといった輸送手段の燃料から、及び、例えば暖房用オイルなどの家庭用燃料から選択することができる。
“イオウ化合物”という表現は、炭化水素の混合物中に存在するイオウを含む全ての化合物を意味する。それらは特に、ベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、及びそれらのモノ-又はポリ-置換誘導体、より具体的には4−メチルジベンゾチオフェン及び4,6−ジメチル−ジベンゾチオフェンなどである。
“脱硫”という表現は、炭化水素の混合物のイオウ含量を減少することができる何れかの処理を意味する。
【0009】
イオウ化合物は例えば、対応するスルホキシド類、スルホン類及びスルホン酸へ酸化される。4,6−ジメチル−ジベンゾチオフェンの場合、対応するスルホキシドは次の構造:
【0010】
【化2】
【0011】
を有し、
対応するスルホンは次の構造:
【0012】
【化3】
【0013】
を有し、
対応するスルホン酸は次の構造:
【0014】
【化4】
【0015】
を有する。
本発明の方法の第1の態様によれば、酸触媒は4以下のpKa値を有する陽イオン交換樹脂を含む。該pKa値は有利には3以下であり、特に2以下、好ましくは0以下であり、最も好ましくは−1.74以下である。
【0016】
本発明の方法のこの第1の態様において、該樹脂は、炭化水素主鎖の水素原子が部分的に又は完全にフッ素原子により置換されているフッ化樹脂から選択することができる。完全にフッ素化された樹脂が好ましい。該樹脂は好ましくは更に酸基を含む。該酸基はフェノール基、アルソン酸基、ホスホン酸基、ホスフィン酸基、セレニン酸基、セレノン酸基、スルフィン酸基、スルホン酸基、及びカルボキシル基から選ぶことができる。スルホン酸基及び/又はカルボキシル基が好ましい。スルホン酸基を含むフッ化樹脂が良い結果をもたらす。スルホン酸基を持つフッ化樹脂の典型的な構造は、M.A.ハルマー(Harmer)ら、J. Am. Chem. Soc, 1996, 118, p.7708-7715、及び Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 第4版,1991年,1巻, p.970 に記載されている。スルホン基を有するフッ化樹脂の例として、デュポン社からの商品名ナフィオン(NAFION)(登録商標)といった樹脂がある。また、カルボキシル基を有するフッ化樹脂を使用することもできる。カルボキシル基を持つフッ化樹脂の典型的な構造は、H.ウキハシ(Ukihashi)、CHEMTECH FEBRUARY 1980、p.118-120、及びKirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 第4版,1991年,1巻, p.970に記載されている。該樹脂の例として、アサヒ社からの商品名フレミオン(FLEMION)(登録商標)がある。
【0017】
この第1の態様で、酸触媒は樹脂単独でなることができ、又は樹脂が粒子の形態で分散しているマトリックスからなることもできる。該マトリックスは好ましくは無機のものである。それはたいてい、シリカ、アルミナ、ジルコニウム又はチタニウム酸化物を含有する。純粋なシリカが好ましい。例としてアルドリッチ(ALDRICH)により販売されているナフィオン(登録商標)SAC 13が挙げられ、その合成はM.A.ハルマー(Harmer)ら、J. Am. Chem. Soc, 1996, 118, p.7708-7715に記載されている。
本発明の方法の第1の態様で使用される酸触媒の量は、過酢酸の迅速な生成を可能にするのに充分であるべきである。それは、該固体酸触媒の酸部位の含量、及び水相における過酸化水素及び酢酸の濃度に依存する。酸触媒の量は、該触媒が接触する水相1kg当たりのカルボキシル基及び/又はスルホン基といった酸基からのプロトンのモル数が、一般に0.001以上、特に0.005以上で、最も好ましくは0.01以上である。酸触媒の量はたいてい、水相1kg当たりのプロトンのモル数が0.8以下であり、特に0.5以下であり、最も好ましくは0.2以下である。水相1kg当たりのプロトンのモル数が0.08以上で0.1以下となる酸触媒の量が、良好な結果を与える。
【0018】
本発明の方法の第2の態様によれば、酸触媒は、酸化珪素とさらに三価の金属を含む固体を含有する。該固体における珪素/三価の金属のモル比は一般に3以上であり、特に10以上である。この比は通常、200以下であり、特に175以下である。12以上で150以下の値が良好な結果を与える。三価の金属はホウ素、アルミニウム、ガリウム及び鉄から選択することができる。アルミニウムが好ましい。該固体はたいてい、酸化珪素とさらに三価の金属、特にアルミニウムを含むゼオライト、クレー、及びアモルファス固体から選ばれる。これらの固体のプロトン化された形態が好ましい。H-ZSM-5、H-MOR、H-Beta 及びH-Yタイプのゼオライトが好ましい。ゼオライトH-ZSM-5 及びH-MOR が好ましい。一方チタニウム含有ゼオライトが不十分な結果をもたらす。従って、本発明の方法のこの態様において使用する酸化珪素を含有する固体は好ましくは、チタニウムを含まないものである。
本発明のこの第2の態様において、酸触媒は該固体単独からなってもよく、又はさらに有機官能性を含む該固体からなってもよい。これらは、スルホン及びカルボキシル有機酸基、及びそれらの混合から選択することができる。
【0019】
本発明の方法の第2の態様で使用する酸触媒の量は、過酢酸の迅速な生成を可能にするのに充分であるべきである。これは、該固体酸触媒の酸部位の含量、及び水相における過酸化水素及び酢酸の濃度に依存する。酸触媒の量は一般に、該触媒が接触する水相1kg当たりの三価金属のモル数が0.001以上で、特に0.005以上で最も好ましくは0.01以上である。酸触媒の量は通常、水相1kg当たりの三価金属のモル数が0.8以下であり、特に0.5以下であり、最も好ましくは0.2以下である。水相1kg当たりの三価金属のモル数が0.08以上であって0.1以下となる酸触媒の量が、良好な結果を与える。
【0020】
本発明の方法の第3の態様によれば、該酸触媒は、酸性有機基がその上にグラフトされている無機固体の粒子であって該グラフトされた粒子が4以下のpKa値を有している無機固体の粒子を含有する。該pKa値は有利には3以下であり、特に2以下であり、好ましくは0以下であり、最も好ましくは−1.74以下である。
この第3の態様では、該無機固体は珪素、アルミニウム、ジルコニウム及びチタニウムの酸化物から選択することができる。
この第3の態様では、酸性有機基は、酸官能基を含む脂肪族基、脂環式基、複素環式基又は芳香族基から選択することができる。酸性官能基はフェノール基、アルソン酸基、ホスホン酸基、ホスフィン酸基、セレニン酸基、セレノン酸基、スルフィン酸基、スルホン酸基、及びカルボキシル官能基から選ぶことができる。スルホン酸基及び/又はカルボキシル官能基が好ましい。これらの基は18個までの炭素原子を含むことができ、特に12個までの炭素原子を含み、好ましくは6個までの炭素原子を含む。これらはさらに、酸素原子及び/又はフッ素原子といった1以上のヘテロ原子を含んでいてもよい。
【0021】
第3の態様において、酸性有機基は、無機固体粒子上に任意の適当な公知の手段によりグラフトさせることができ、例えばJ.H.クラーク(Clark)らによる C.R.Acad. Sci. Paris, シリーズ IIc, Chimie/Chemistry 3 (2000), p.399-404 に記載されている方法がある。
本発明の方法の第3の態様で使用する酸触媒の量は、過酢酸の迅速な生成を可能にするのに十分でなければならない。それは該触媒の酸部位の含量、及び水相中の過酸化水素及び酢酸の濃度に依存する。酸触媒の量は、該触媒が接触する水相1kg当たり酸性有機基からのプロトンのモル数が一般に0.001以上であり、特に0.005以上であり最も好ましくは0.01以上である。酸触媒の量は通常、水相1kg当たりプロトンのモル数が0.8以下であり、特に0.5以下であり、最も好ましくは0.2以下である。水相1kg当たりのプロトンのモル数が0.08以上で0.1以下となる酸触媒の量が、良好な結果を与える。
【0022】
本発明の方法の酸化工程において、該触媒は一般に任意の公知の方法で得られる粒子の形態で使用される。例えば粉末、ビーズ、ペレット、押出し物及びハニカム構造といった種々の形態の粒子がある。これらの粒子の平均粒径は、使用のタイプによる。該触媒が懸濁液である方法では、粒子の平均粒径は一般に5μm以上であり、より好ましくは10μm以上であり、最も好ましくは50μm以上である。粒子の平均粒径は通常、500μm以下であり、より好ましくは250μm以下であり、最も好ましくは150μm以下である。100μm以上で125μm以下である平均粒径が特に好適である。触媒が固定層で使用される方法では、粒子の平均粒径は一般に0.5mm以上であり、より好ましくは1mm以上であり、最も好ましくは2mm以上である。粒子の平均粒径は通常、100mm以下であり、より好ましくは75mm以下であり、最も好ましくは50mm以下である。5mm以上であり30mm以下である平均粒径が特に好適である。
【0023】
本発明の方法では、酸化は一般的に0℃以上の温度、特に10℃以上、好ましくは20℃以上の温度で実施される。この温度は通常、100℃以下であり、特に90℃以下であり、最も好ましくは80℃以下である。25〜70℃の温度が好適である。
本発明の方法では、過酸化水素は一般的に水溶液の形態で酸化反応に使用される。酢酸と混合する前に、この溶液はたいてい1質量%以上の、特に10質量%以上の過酸化水素濃度を有している。該過酸化水素濃度は通常80質量%以下で、特に70質量%以下である。30〜60質量%の濃度が適当である。
酸化反応媒体中に存在する過酸化水素の量は、炭化水素の混合物中に存在するイオウの量に依存する。過酸化水素とイオウとの間のモル比は、一般に1以上であり、特に2以上である。この比はたいてい5,000以下であり、特に3,000以下である。3〜1,500の比が特に好適である。
【0024】
本発明の方法で、酢酸は一般に水溶液の形態で酸化反応に使用される。
酸化反応媒体中に使用される酢酸と過酸化水素の間のモル比は、一般に0.01以上であり、特に0.1以上であり、最も好ましくは0.25以上である。この比はたいてい4以下であり、特に2以下である。0.5〜1.5の比が特に好適である。炭化水素の混合物と接触させる水相は、該水相の容量と炭化水素混合物との容量の比が相の最適な分散を確実にするような容量で使用される。この比は一般に、0.5以下であり、特に0.3以下である。これは通常、0.01以上であり、0.05以上である。0.1以上で0.25以下の値が好適である。
本発明の方法で、酸化は大気圧で、又は大気圧以上で実施することができる。好ましくは大気圧で実施される。
【0025】
酸化は、1以上の脱硫工程がその前に先行してもよい。また、酸化されたイオウ化合物を分離するための1以上の工程がその後に続いてもよい。これらの分離は種々の方法で実施することができ、例えば蒸留、溶媒による抽出、固体上への吸着、熱分解、酸又は塩基による加水分解又は沈殿などにより実施できる。
本発明の方法は連続式でもバッチ式でも実施することができる。
【0026】
本発明の方法の特に有利な実施態様では、本方法は、酸化反応が図に概略的に示されるプラントを使って連続的に実施される。このプラントでは、タンク1中で、パイプ2によって該タンクの底部で炭化水素混合物が供給され、パイプ3で該タンクの上部で過酸化水素及び過酢酸溶液が供給され、酸化反応が実施される。タンク1において、2相は識別でき、実質的に炭化水素混合物からなる有機相と、特に過酸化水素及び過酢酸からなる水相である。酸化後、水相よりも濃厚でない酸化された有機相は、パイプ4によってタンク1の上部で除かれ、酸化されたイオウ化合物を分離するためのユニットへ移されることができる。酸化後、特に過酸化水素及び酢酸を含む水相は、パイプ5によってタンク1を出て、タンク6へ移され、そこには固体酸触媒が存在する。後者はタンク6中に残る。後者において、過酸化水素は固体酸触媒の作用の下で酢酸と反応して、過酢酸が再生成する。このように再生成された過酢酸を含む水溶液がパイプ3によってタンク6を出て、タンク1と再び一緒になる。このシステムはパイプ7を介して、新鮮な過酸化水素が供給され、及び任意に新鮮な過酢酸が供給される。このシステムは、パイプ8を介して浄化されてもよい。
【実施例1】
【0027】
(本発明によるものでない)
トルエン中のベンゾチオフェン(BT)及びジベンゾチオフェン(DBT)の合成溶液を使用して、イオウ含有誘導体を含む炭化水素混合物の模擬する。該ベンゾ-及びジベンゾチオフェン型の化合物は水素化脱硫によって除くのが困難であり、及び、ある種の石油製品のイオウ(S)含量のかなりの部分に寄与する。
ベンゾチオフェン及びジベンゾチオフェンのトルエン溶液80g(BT:5.249g/kg、DBT:7.188g/kg)、これは2,500質量ppmのS含量に相当する、9.16gの酢酸及び37.8質量%の過酸化水素溶液 12.25mlを、パドルミキサーを装着し−20℃にまで冷却したコンデンサーを搭載したジャケット付き熱ガラス反応器へ導入する。該混合物を25℃で1時間攪拌し、その後50℃で4時間攪拌する。
5時間後にBT及びDBT含量をガスクロマトグラフィーにより測定する。
5時間の反応後、残りのBT及びDBT含量は、1,211質量ppmのS含量に相当する。
【実施例2】
【0028】
(本発明によるものでない)
97%のH2SO4を0.21g導入する以外は、実施例1の条件を再現する。
5時間の反応後、残りのBT及びDBT含量は、14質量ppmのS含量に相当する。
【実施例3】
【0029】
(本発明による)
2.25gのナフィオン(登録商標)NR 50(7−9メッシュのビーズ、アルドリッチ)を導入する以外は、実施例1の条件を再現する。
5時間の反応後、残りのBT及びDBT含量は、107質量ppmのS含量に相当する。
【実施例4】
【0030】
(本発明による)
2.25gのゼオライト H-ZSM-5(ゼオケム(Zeochem),CU Chemie Uetikon AG, ZEOCAT PZ-2/25 H, Si/Al=17)を導入する以外は、実施例1の条件を再現する。
5時間の反応後、残りのBT及びDBT含量は、910質量ppmのS含量に相当する。
【実施例5】
【0031】
(本発明による)
2.25gのゼオライト H-MOR(ゼオケム(Zeochem),CU Chemie Uetikon AG, ZEOCAT FM-8/25 H, Si/Al=12.5)を導入する以外は、実施例1の条件を再現する。
5時間の反応後、残留するBT及びDBT含量は、803質量ppmのS含量に相当する。
【実施例6】
【0032】
(本発明による)
0.41gのダウエックス(Dowex)(登録商標)50WX8(20−50メッシュのビーズ、H+-型、Fluka)を導入する以外は、実施例1の条件を再現する。
5時間の反応後、残留するBT及びDBT含量は、324質量ppmのS含量に相当する。
【実施例7】
【0033】
(本発明による)
J.H.クラーク(Clark)らによる C.R.Acad. Sci. Paris, シリーズ IIc, Chimie/Chemistry 3 (2000), p.399-404に記載された手順に従って得られる、有機酸性基でグラフトした無機固体(シリカ)の粒子2.25gを導入する以外は、実施例1の条件を再現する。
5時間の反応後、残留するBT及びDBT含量は、5質量ppmのS含量に相当する。
【実施例8】
【0034】
(本発明による)
イオウ含量がX線蛍光にて測定して39質量ppmである水素処理された輸送ディーゼル燃料に、酸化工程を実施した。原子発光によるイオウの特異的検出(AED)を伴うたガスクロマトグラフィーによる分析は、存在するイオウ化合物が置換されたジベンゾチオフェン類であり、特に4,6-ジメチルジベンゾチオフェンであることを示す。
12.475gの氷酢酸、3.685gのスルホン酸樹脂 ナフィオン(登録商標)NR50(7−9メッシュのビーズ、アルドリッチ)、132.565gの上記の輸送ディーゼル燃料、及び38質量%の過酸化水素の水溶液 16.00mlを、ガラスとフッ化ポリマー テフロン(登録商標)で作られていて、パドルミキサーを装着し、窒素を導入するための箇所を有し、−25℃に保持されたコンデンサーを有し、過酸化水素溶液を添加するためのシステムを備えたジャケット付き熱ガラス反応器へ、連続的に導入する。相はその後、分離されて、有機相は25mlの水で3回洗浄される。イオウの特異的検出を伴うガスクロマトグラフィーによる有機相の分析は、当初の石油分に存在するイオウ化合物の総転換を示唆している。
内径0.4mmのガラスカラムを523mgのシリカゲル(メルクの60グレードのシリカ、吸着層の高さ=8.7cm)で充填する。酸化された輸送ディーゼル燃料を、吸着剤に通過させる。このろ過についで、X線蛍光により測定された7質量ppmのS含量を有する40.627gのディーゼルを回収する。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】本発明の方法を有利に実施できるプラントの一例を、概略的に示した図である。
【符号の説明】
【0036】
1 タンク
2 パイプ
3 パイプ
4 パイプ
5 パイプ
6 タンク
7 パイプ
8 パイプ
Claims (11)
- イオウ化合物を含む炭化水素の混合物の脱硫方法であって、過酸化水素、酢酸及び酸触媒によってイオウ化合物を酸化する工程を含み、該酸触媒が4以下のpKa値を有する陽イオン交換樹脂、酸化珪素とさらに三価の金属を含む固体、及び酸性有機基がその上にグラフトされている無機固体の粒子であって該グラフトされた粒子が4以下のpKa値を有している無機固体の粒子から選ばれる酸固体を含んでいる、上記方法。
- 該酸触媒が4以下のpKa値を有する陽イオン交換樹脂を含み、該樹脂が、炭化水素主鎖の水素原子が部分的に又は完全にフッ素原子により置換されているフッ化樹脂から選ばれ、スルホン酸基及び/又はカルボキシル基を含む、請求項1記載の方法。
- 酸触媒が無機マトリックス中に分散している樹脂粒子である請求項2記載の方法。
- 酸触媒の量が、該触媒が接触する水相1kg当たりのカルボキシル基及び/又はスルホン酸基からのプロトンのモル数が0.001〜0.8であるように使用される、請求項2又は3記載の方法。
- 酸触媒が、酸化珪素とさらにアルミニウムを含む固体を含有し、該固体における珪素/アルミニウムのモル比が3〜200であり、該固体が酸化珪素とアルミニウムを含むゼオライト、クレー、及びアモルファス固体から選ばれる、請求項1記載の方法。
- 該固体がスルホン及び/又はカルボキシル官能基を含む、請求項5記載の方法。
- 酸触媒の量が、該触媒が接触する水相1kg当たりのアルミニウムのモル数が0.001〜0.8であるように使用される、請求項5又は6記載の方法。
- 該酸触媒が、酸性有機基がその上にグラフトされている無機固体の粒子であって該グラフトされた粒子が4以下のpKa値を有している無機固体の粒子を含有し、該無機固体が酸化珪素であり、該酸性有機基がカルボキシル基及び/又はスルホン酸基から選ばれる、請求項1記載の方法。
- 酸触媒の量が、該触媒が接触する水相1kg当たりカルボキシル基及び/又はスルホン酸基からのプロトンのモル数が0.001〜0.8であるように使用される、請求項8記載の方法。
- 酸化が0〜100℃の温度で実施され、過酸化水素の量が、炭化水素の混合物中に存在するイオウに対する過酸化水素のモル比が酸化反応媒体中で1〜5,000となるように使用され、酢酸の量は、酢酸と過酸化水素の間のモル比が0.01〜4となるような量であり、水、過酸化水素、酢酸の一部及びその場で生成した過酢酸の一部を実質的に含む水相が、該水相と炭化水素の混合物との容量の比が0.01〜0.5となるように炭化水素の混合物と接触する、請求項1〜9のいずれか1項記載の方法。
- 該酸化の前に1以上の脱硫工程が先行し、及び酸化されたイオウ化合物を分離するための1以上の工程が該酸化の後に続く、請求項1〜10のいずれか1項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR0102688A FR2821350B1 (fr) | 2001-02-26 | 2001-02-26 | Procede de desulfuration d'un melange d'hydrocarbures |
PCT/EP2002/001956 WO2002068567A1 (fr) | 2001-02-26 | 2002-02-22 | Procédé de désulfuration d'un mélange d'hydrocarbures |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004528416A true JP2004528416A (ja) | 2004-09-16 |
Family
ID=8860522
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002568664A Pending JP2004528416A (ja) | 2001-02-26 | 2002-02-22 | 炭化水素混合物の脱硫方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20040154959A1 (ja) |
EP (1) | EP1377652A1 (ja) |
JP (1) | JP2004528416A (ja) |
CA (1) | CA2439162A1 (ja) |
FR (1) | FR2821350B1 (ja) |
WO (1) | WO2002068567A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014514575A (ja) * | 2011-04-27 | 2014-06-19 | ナルコ カンパニー | 原油装置の腐食を低減させるシステムパラメータの確定方法及び装置 |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2839307B1 (fr) * | 2002-05-03 | 2004-07-09 | Solvay | Procede de desulfuration d'un melange d'hydrocarbures |
US20040245116A1 (en) * | 2003-03-31 | 2004-12-09 | Permelec Electrode Ltd. | Method for the electrolytic synthesis of peracetic acid and sterilizing-cleaning method and apparatus |
US20050040078A1 (en) * | 2003-08-20 | 2005-02-24 | Zinnen Herman A. | Process for the desulfurization of hydrocarbonacecus oil |
ITRM20030598A1 (it) * | 2003-12-23 | 2005-06-24 | Univ Roma | Processo e relativo impianto per la desolforazione |
US8715489B2 (en) * | 2005-09-08 | 2014-05-06 | Saudi Arabian Oil Company | Process for oxidative conversion of organosulfur compounds in liquid hydrocarbon mixtures |
US7744749B2 (en) | 2005-09-08 | 2010-06-29 | Saudi Arabian Oil Company | Diesel oil desulfurization by oxidation and extraction |
US20070272918A1 (en) * | 2006-05-25 | 2007-11-29 | Barry Rand | Organic photosensitive devices using subphthalocyanine compounds |
JP2009051816A (ja) | 2007-08-23 | 2009-03-12 | Rohm & Haas Co | 不飽和カルボン酸およびニトリルの製造方法 |
US20110220550A1 (en) * | 2010-03-15 | 2011-09-15 | Abdennour Bourane | Mild hydrodesulfurization integrating targeted oxidative desulfurization to produce diesel fuel having an ultra-low level of organosulfur compounds |
US9296960B2 (en) * | 2010-03-15 | 2016-03-29 | Saudi Arabian Oil Company | Targeted desulfurization process and apparatus integrating oxidative desulfurization and hydrodesulfurization to produce diesel fuel having an ultra-low level of organosulfur compounds |
US8658027B2 (en) | 2010-03-29 | 2014-02-25 | Saudi Arabian Oil Company | Integrated hydrotreating and oxidative desulfurization process |
WO2013049177A1 (en) | 2011-09-27 | 2013-04-04 | Saudi Arabian Oil Company | Selective liquid-liquid extraction of oxidative desulfurization reaction products |
US8906227B2 (en) | 2012-02-02 | 2014-12-09 | Suadi Arabian Oil Company | Mild hydrodesulfurization integrating gas phase catalytic oxidation to produce fuels having an ultra-low level of organosulfur compounds |
US9127214B2 (en) * | 2012-02-06 | 2015-09-08 | Shun-Sheng Cheng | Fuel desulfurization method |
US20120138449A1 (en) * | 2012-02-12 | 2012-06-07 | King Abdulaziz City for Science and Technology (KACST) | Method of removing sulfur from crude oil and diesel using ionizing radiation |
US8920635B2 (en) | 2013-01-14 | 2014-12-30 | Saudi Arabian Oil Company | Targeted desulfurization process and apparatus integrating gas phase oxidative desulfurization and hydrodesulfurization to produce diesel fuel having an ultra-low level of organosulfur compounds |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1132875A (en) * | 1965-02-23 | 1968-11-06 | Exxon Research Engineering Co | A desulfurization process |
FR2642766B1 (fr) * | 1989-02-03 | 1993-12-24 | Atochem | Procede pour ameliorer l'indice de cetane des gazoles de viscoreduction |
US5824622A (en) * | 1994-01-12 | 1998-10-20 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Porous microcomposite of perfluorinated ion-exchange polymer and metal oxide, a network of silica, or a network of metal oxide and silica derived via a sol-gel process |
US5512260A (en) * | 1994-03-04 | 1996-04-30 | Mobil Oil Corporation | Reduction of sulfur content in a gaseous stream |
US6231755B1 (en) * | 1998-01-30 | 2001-05-15 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Desulfurization of petroleum products |
US6171478B1 (en) * | 1998-07-15 | 2001-01-09 | Uop Llc | Process for the desulfurization of a hydrocarbonaceous oil |
GB9925971D0 (en) * | 1999-11-03 | 1999-12-29 | Exxon Chemical Patents Inc | Reduced particulate froming distillate fuels |
-
2001
- 2001-02-26 FR FR0102688A patent/FR2821350B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-02-22 WO PCT/EP2002/001956 patent/WO2002068567A1/fr not_active Application Discontinuation
- 2002-02-22 EP EP02744899A patent/EP1377652A1/fr not_active Withdrawn
- 2002-02-22 CA CA002439162A patent/CA2439162A1/fr not_active Abandoned
- 2002-02-22 JP JP2002568664A patent/JP2004528416A/ja active Pending
- 2002-02-22 US US10/468,912 patent/US20040154959A1/en not_active Abandoned
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9453798B2 (en) | 2010-12-01 | 2016-09-27 | Nalco Company | Method for determination of system parameters for reducing crude unit corrosion |
JP2014514575A (ja) * | 2011-04-27 | 2014-06-19 | ナルコ カンパニー | 原油装置の腐食を低減させるシステムパラメータの確定方法及び装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2439162A1 (fr) | 2002-09-06 |
WO2002068567A1 (fr) | 2002-09-06 |
EP1377652A1 (fr) | 2004-01-07 |
FR2821350A1 (fr) | 2002-08-30 |
US20040154959A1 (en) | 2004-08-12 |
FR2821350B1 (fr) | 2004-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2004528416A (ja) | 炭化水素混合物の脱硫方法 | |
Li et al. | Oxidative desulfurization of dibenzothiophene and diesel by hydrogen peroxide: Catalysis of H3PMo12O40 immobilized on the ionic liquid modified SiO2 | |
EP2001802B1 (en) | Catalytic process for deep oxidative desulfurization of liquid transportation fuels | |
US7314545B2 (en) | Desulfurization process | |
US3252892A (en) | Oxidation of mercapto compounds using corrinoid catalyst | |
US6368495B1 (en) | Removal of sulfur-containing compounds from liquid hydrocarbon streams | |
US7758745B2 (en) | Diesel desulfurization method | |
EA016125B1 (ru) | Обессеривание дизельного топлива с использованием окисления и экстракции | |
JP2003518548A (ja) | 燃料中に含まれるチオフェン誘導体の脱硫方法 | |
KR101985559B1 (ko) | 산화적 탈황 반응 생성물의 선택적 액체-액체 추출 | |
EP2644268A1 (en) | Process and catalyst for desulfurization of hydrocarbonaceous oil stream | |
EP2115099A1 (en) | Oxidative desulfurization and denitrogenation of petroleum oils | |
JPS591713B2 (ja) | 2、3、7、8、12、13、17、18−テトラ〔1、2−ベンゾ−4(4′−フタロイル)〕−ポリフィラジン−21、22、23、24−テトラエンまたはその置換誘導体の製造方法 | |
JP2006514145A (ja) | 有機硫黄の酸化方法 | |
CN101173192B (zh) | 一种柴油脱硫的方法 | |
JP3564533B2 (ja) | 燃料油の酸化脱硫方法 | |
EP1856231B1 (en) | Process for the removal by oxidation, of mercaptans contained in hydrocarbons | |
JP3721403B2 (ja) | 燃料油の酸化脱硫方法 | |
JP3697503B2 (ja) | 燃料油に含まれる有機硫黄化合物の酸化方法及び燃料油の酸化脱硫方法 | |
JP2004168663A (ja) | 硫黄化合物の酸化方法および脱硫油の製造方法 | |
TW200837184A (en) | Process for the reduction of sulfur, nitrogen and the production of useful oxygenates from hydrocarbon materials via one-pot selective oxidation | |
CN102311778A (zh) | 一种汽油的氧化萃取脱硫方法 | |
CA2477565A1 (en) | Removal of sulfur-containing compounds from liquid hydrocarbon streams | |
JP2592660B2 (ja) | 液相石油留分の連続スイートニング方法 | |
EP1699901B1 (en) | Process for the oxidative desulphurization of hydrocarbon fractions |