JP2008280451A - 炭化水素油の精製方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】10容量%留出温度が35〜80℃、95容量%留出温度が230〜350℃且つ97容量%留出温度が250〜420℃の蒸留性状を有し、ナフサ留分に含まれる硫黄分が灯油留分および軽油留分に含まれる硫黄分より多い炭化水素油から、粗蒸留装置11にて少なくとも軽質ガスおよびLPガスを分離し、該軽質ガスおよびLPガスを分離した炭化水素油を一括して水素化精製処理し、該水素化精製処理された精製油を常圧蒸留装置15にて常圧蒸留して、精製軽質ナフサ、精製重質ナフサ、精製灯油、精製軽油及び精製重質軽油に分離する。
【選択図】図2
Description
10容量%留出温度が35〜80℃、95容量%留出温度が230〜350℃且つ97容量%留出温度が250〜420℃の蒸留性状を有し、ナフサ留分に含まれる硫黄分が灯油留分および軽油留分に含まれる硫黄分より多い炭化水素油から、粗蒸留装置にて少なくとも軽質ガスおよびLPガスを分離し、
該軽質ガスおよびLPガスを分離した炭化水素油を一括して水素化精製処理し、
該水素化精製処理された精製油を常圧蒸留装置にて常圧蒸留して、精製軽質ナフサ、精製重質ナフサ、精製灯油、精製軽油及び精製重質軽油に分離する
ことを特徴とする。
本発明の炭化水素油の精製方法においては、原料炭化水素油として、10容量%留出温度が35〜80℃、好ましくは36〜72℃、95容量%留出温度が230〜350℃、好ましくは200〜350℃、97容量%留出温度が250〜420℃、好ましくは250〜400℃の蒸留性状を有し、常圧蒸留して得られるナフサ留分に含まれる硫黄分が灯油留分および軽油留分に含まれる硫黄分より多い炭化水素油を用いる。
なお、本発明において、ナフサ留分に含まれる硫黄分が灯油留分および軽油留分に含まれる硫黄分より多いとは、ナフサ留分として蒸留装置で炭素数が5の常温常圧で液体の炭化水素から沸点150℃にて分留を行い、灯油留分として蒸留装置で沸点150℃から250℃にて分留を行い、軽油留分として蒸留装置で沸点250℃から360℃にて分留を行った各留分に含まれる硫黄分について比較することを意味する。
ここで蒸留装置とは、液体混合物を沸点の差を利用して分離する装置で、常温、常圧で液体または固体の混合物でも温度と圧力の調節により液体混合物として蒸留により分離できる装置をいう。
一般的には、ナフサ留分とは沸点範囲30℃から200℃程度のものであり、灯油留分とは沸点範囲145℃から300℃程度のものであり、軽油留分とは沸点範囲170℃から370℃程度のものであり、本発明において、各留分の使用用途等により沸点範囲を上記の沸点範囲を逸脱しない範囲で適宜調整することができる。
本発明における一括水素化精製処理(脱硫)は、原料の炭化水素油から少なくとも軽質ガス及びLPガスを除いた留分を一括して水素化精製処理することから、各留分に含有される硫黄分の脱硫反応性の違いにより、より軽質留分の脱硫反応性が高くなる。そのため、ナフサ留分よりも灯油留分および軽油留分に硫黄分が少ない炭化水素油を用いた場合、灯油留分や軽油留分の脱硫率に着目して、反応温度を設定することができる。例えば、サルファーフリー軽油(硫黄分10wtppm以下)の精製に反応条件を設定した場合には、軽油留分より軽質な留分はより硫黄分が少なくなり、軽質ナフサ、重質ナフサのように、品質上軽油より硫黄分を少なくする必要が有るものについても、必要とする品質を満足する製品が得られる。
本発明の炭化水素油の精製方法では、上記炭化水素油を粗蒸留装置11に送り、常圧蒸留して、軽質ガス(オフガス)及びLPガスと、それよりも高沸点の留分(軽質ナフサ、重質ナフサ、灯油、軽油、重質軽油)からなる留出油とに分離する。なお、本発明の炭化水素油の精製方法では、粗蒸留装置11における常圧蒸留の前に、原料炭化水素油に対し脱水、脱塩、脱酸素などの前処理を行ってもよい。ここで、軽質ガスとは、石油精製プラントにおいて、各精製装置から発生する低沸点炭化水素、水素、硫化水素など製油所副生ガスから炭素数が3以上の炭化水素を除去した排ガス、すなわち液化し難い水素、硫化水素、炭素数が1または2の炭化水素(メタン、エタン等)を主体とする混合ガスであり、LPガスとは、LPGまたは、液化石油ガスとも呼ばれ、炭素数が3および4の炭化水素、すなわちプロパン、プロピレン、ブタン、ブチレン、またはこれらを主成分とする石油製品である。
次に、本発明の炭化水素油の精製方法では、粗蒸留装置11で分離された留出油(少なくとも軽質ガス及びLPガスが分離除去された炭化水素油)を一括して水素化精製装置12に送り、例えば、触媒の存在下、水素(H2)と接触させて、脱硫などの水素化精製処理を行う。ここで、上記水素化精製装置12としては、気液下向並流型反応器を用いることが好ましい。
また、図示しないが、必要に応じて、水素化精製処理された精製油の一部を再度水素化精製装置12に返送して水素化処理しても良い。
次に、本発明の炭化水素油の精製方法では、水素化精製装置12で水素化精製処理された精製油を常圧蒸留装置15に送り、常圧蒸留して、精製LPガス、精製軽質ナフサ、精製重質ナフサ、精製灯油、精製軽油及び精製重質軽油の各留分に分離する。ここで、精製軽質ナフサは、沸点が30℃以上100℃未満であり、精製重質ナフサは、沸点が75℃以上200℃未満であり、精製灯油は、沸点が145℃以上300℃未満であり、精製軽油は、沸点が170℃以上370℃未満であり、精製重質軽油は、沸点が345℃以上である。
上記原料炭化水素油、特に天然ガスコンデンセートは、一般的な原油に比べて水銀等の重金属分を多く含有することがある。そのため、水素化精製処理した精製油の分留後の留分である精製軽質ナフサ、精製重質ナフサ、場合によっては精製灯油留分について、吸着剤による重金属の吸着除去装置を設置して、重金属、特には水銀の吸着除去を行い、各精製留分の品質を更に高めることができる。なお、吸着除去装置(図示せず)は、常圧蒸留装置15の直後に設置することが好ましい。また、重金属の吸着除去には、活性炭などの吸着剤を使用することができる。
・蒸留性状:JIS K2254およびJIS K2601
・密度:JIS K2249
・硫黄分:JIS K2541
・窒素分:JIS K2609
・動粘度:JIS K2283
・水銀:自動水銀分析装置(日本インスツルメンツ社製、SP−3D)を用いて測定した。
一般的な天然ガスコンデンセートとして、イランのサウスパースガス田から得られたコンデンセート(サウスパースコンデンセート)の性状を表1に、各留分の収率および性状を表2に示す。なお、他の例も含めて、収率の合計が100%にならないのは、蒸留ロスのためである。
原料油として、API比重が33.5の混合原油(マーバン原油(MU):クウェート原油(KU):アラビアンライト:アラビアンヘビー:その他=20:14:12:12:42(vol%))を用いた。使用した混合原油の性状を表5に、各留分の収率を表6に示す。
上記のサウスパースコンデンセートから常圧蒸留により軽質ガス及びLPガスを除いた軽質ナフサからの連続留分(炭素数がC5の常温常圧で液体の炭化水素からの全留分)を原料油とした。内径10mm×長さ300mmの反応器に、市販のCo−Mo系触媒を10cc充填した下向並流式の反応器を用い、水素純度:100%、圧力:5MPa、温度:310℃、H2/油比:200Nm3/kL、LHSV:3.0h-1の反応条件で、軽質ナフサからの連続留分を一括して水素化精製処理した。
上記のサウスパースコンデンセートから常圧蒸留により軽質ガス及びLPガスを除いた軽質ナフサからの連続留分(炭素数がC5の常温常圧で液体の炭化水素からの全留分)を原料油とした。内径10mm×長さ500mmの反応器に、市販のNi−Co−Mo系触媒を15cc充填した下向並流式反応器を用い、水素純度:100%、圧力:5MPa、温度:320℃、H2/油比:160Nm3/kL、LHSV:2.0h-1の反応条件で、軽質ナフサからの連続留分を一括して水素化精製処理した。
2,17 アミン精製装置
3,18 硫黄回収装置
4,19 LPガス処理装置
5 軽質ナフサ処理装置
6,8,10,12 水素化精製装置
7,14 接触改質装置
9 灯油精製装置
11 粗蒸留装置
13 粗ナフサ分離装置
16 ナフサ分離装置
Claims (5)
- 10容量%留出温度が35〜80℃、95容量%留出温度が230〜350℃且つ97容量%留出温度が250〜420℃の蒸留性状を有し、ナフサ留分に含まれる硫黄分が灯油留分および軽油留分に含まれる硫黄分より多い炭化水素油から、粗蒸留装置にて少なくとも軽質ガスおよびLPガスを分離し、
該軽質ガスおよびLPガスを分離した炭化水素油を一括して水素化精製処理し、
該水素化精製処理された精製油を常圧蒸留装置にて常圧蒸留して、精製軽質ナフサ、精製重質ナフサ、精製灯油、精製軽油及び精製重質軽油に分離する
ことを特徴とする炭化水素油の精製方法。 - 前記常圧蒸留により精製全ナフサを分離した後、該精製全ナフサ留分をナフサ分離装置により精製軽質ナフサおよび精製重質ナフサに分離することを特徴とする請求項1に記載の炭化水素油の精製方法。
- 前記精製軽質ナフサ留分および精製重質ナフサ留分について、さらに水銀の吸着除去を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の炭化水素油の精製方法。
- 前記常圧蒸留装置により分離された精製軽油が、硫黄分10wtppm以下の軽油であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の炭化水素油の精製方法。
- 前記炭化水素油が天然ガスコンデンセートであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の炭化水素油の精製方法。
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