JP2009173930A - 低芳香族性中間留分製造のための流動式接触分解の方法と装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】弱酸性又は塩基性特性の慣用的触媒系よりも低活性の触媒系、およびこれらの触媒系と慣用的FCC方法に比較してライザー中に長い接触時間を与える高濃度床FCC反応器を組み合わせるFCCユニットにおいて、水素を添加せずに、生成物中の芳香族炭化水素の発生を最少にするような、適当な操作条件下で、炭化水素の重質留分から成る混合フィードを分解して、低芳香族性の中間留出物及びナフサの留分から構成される流出物を生成する。
【選択図】なし
Description
本発明は、種々な起源の重質炭化水素フィードストックから、水素を添加せずに、低芳香族性中間留分を製造するための流動式接触分解(FCC)の方法及び装置に関する。
FCC方法の目的は、例えば、重質真空ガスオイル(HVGO)と呼ばれる、真空塔からのサイドカットから製造される製油所流出物、若しくは常圧残油(atmospheric residue)(ATR)と呼ばれる、常圧塔(atmospheric towers)の塔底からの流出物、又はこれら流出物の混合物のような、一般に320〜390℃の範囲内、若しくはそれ以上の初期沸点(IBP)と、8〜28°APIの範囲内の典型的な密度を有する高分子量の液体炭化水素を、例えば、ガソリン(IBP約30℃)及び液化石油ガス(LPG)(最大蒸気圧、37.8℃において15kgf/cm2)のような軽質炭化水素に転換させることである。
(a)R.W.PETERMAN著、「FCC:方法及び触媒からの留出物収量は、LCOの最大化のために変化する」、Catalysts Courier; (b)Hydrocarbon Publishing Company 2004、「ウルトラ2−クリーン・ディーゼル燃料を生成するための最新式水素化処理及び炭化水素テクノロジー」; (c)流動接触分解の進歩に関する第5回国際シンポジウム(第218回National meeting、American Chemical Society 1999)、「FCCからのディーゼルオイル生産最大化に関する研究」; (d)Oil and Gas Journal(August,1970)、「新しい開発が中間留分の生産を高める」。
本発明は、低芳香族性の中間留出物を製造するためのFCC方法であって、下記工程:
(a)例えば重質真空ガスオイル、又は常圧残油、又は任意の割合でのこれらの混合物のような、炭化水素の重質留分から成るフィードに、(i)520℃〜560℃の範囲内で変化する温度、好ましくは約540℃において;(ii)弱酸性(reduced acidity)又は塩基性特性の低活性分解触媒を用いて;(iii)8〜15の範囲内、好ましくは10の触媒/油比率で;そして(iv)30〜120秒間の範囲内、好ましくは70〜90秒間の範囲内の接触時間で;操作される高濃度床FCC反応器のライザーにおいて、水素を添加せずに、流動式接触分解反応を受けさせる工程;
(b)上記反応で得られた流出物(effluent)を該高濃度床接触分解反応器の頂部から取り出して、これに分留塔における分留を受けさせて、ガス再生区分に送られるガス留分と、さらに、両方が低芳香族性である軽質ナフサ留分及び中間留出物を得て、これらをその後の処理及び販売のために送る工程
を含む方法に関する。
理解を深めるために、次に、本発明によって低芳香族性の中間留出物を製造するためのFCC方法を、各構成要素の識別番号に従って、図面を参照しながら詳細に説明する。
動力学的研究に適し、その設計特徴によって長い滞留時間による操作を可能にするCREC型撹拌式反応器(LASA,H.I.(1992)−米国特許第5,102,628号)である、流動床ユニットにおいて、慣用的ゼオライト触媒(“A”と呼ぶ)及び、本発明において推奨する、他の低活性非ゼオライト触媒(“B”と呼ぶ)に、ブラジル石油に典型的なガスオイル・フィード(表1)を用いて、比較試験を行った。触媒を反応室に装入し、高速で回転するインペラによる上昇運動によって流動状態に維持した。反応器が望ましい反応条件下にあるときに、フィードを注入し、必要な反応時間に達したならば、その後に生成物を取り出して、ガスクロマトグラフィーによって分析する。ここに提示した実験では、約10の一定の触媒/フィード比率を用いた。製造者によってFCCプロセスにおいて中間留分(LCO)を最大化する操作用と勧められた、慣用的なFCC触媒“A”は、この用途のために推奨される480℃の温度(これは、ガソリンを最大化するためのより大きい厳しさの、通常操作で用いられる温度よりも低い)において試験した。これは参考ケースである。
Claims (5)
- 低芳香族性中間留出物を製造するための流動式接触分解方法であって、下記工程:
(a)例えば重質真空ガスオイル、又は常圧残油、又は任意の割合でのこれらの混合物のような、炭化水素の重質留分から成るフィードAに、(i)520℃〜560℃の範囲内で変化する温度、好ましくは約540℃において;(ii)弱酸性又は塩基性特性の低活性分解触媒を用いて;(iii)8〜15の範囲内、好ましくは10の触媒/油比率で;そして(iv)30〜120秒間の範囲内、好ましくは70〜90秒間の範囲内の接触時間で;操作される高濃度床FCC反応器(2)のライザー(1)において、水素を添加せずに、流動式接触分解反応を受けさせる工程;
(b)上記反応で得られた流出物Bを該高濃度床接触分解反応器(2)の頂部から取り出して、これに分留塔(9)における分留を受けさせて、ガス再生区分に送られるガス留分Cと、さらに、両方が低芳香族性である軽質ナフサ留分D及び中間留出物Eを得て、これらをその後の処理及び販売のために送る工程
を含む方法。 - 触媒の低い触媒活性が、約10の触媒/油比率、540℃の反応温度及び10秒間未満のフィード−触媒接触時間によるFCCに典型的な操作条件下で、高くとも40%のFCCフィード転換率に制限される、請求項1記載の低芳香族性中間留出物を製造するための流動式接触分解方法。
- 分解触媒として、(i)低触媒活性、弱酸性若しくは塩基性特性を有し、その上、プロトン形の若しくは希土類によって交換された酸性ゼオライトを低濃度で含有する又は含有しないことが好ましい触媒であって、さらに、例えばアルミニウム及び/又はケイ素の酸化物及び水酸化物並びに粘土のような、FCC触媒に典型的なマトリックスの他の成分によって処方され、その酸性及び活性が、アルカリ金属、アルカリ土類金属、三価金属若しくは遷移金属による浸出及び/又はドーピングによって調節されることができる触媒及び(ii)ドーピングされた又は熱的及び/又は化学的に処理された、例えば、遷移金属の水酸化物及び酸化物、水酸化物及び酸化物の混合誘導体、カチオン性及びアニオン性粘土、リン酸塩、ヒドロキシリン酸塩、及びシリカ−アルミナリン酸塩のような、塩基性特性又は低プロトン酸性を有する他の物質によって処方された触媒が用いられることを特徴とする、請求項1記載の低芳香族性中間留出物を製造するための流動式接触分解方法。
- 流出物Bが5重量%未満の芳香族化合物(C10及びC11)含量を有することを特徴とする、請求項1記載の低芳香族性中間留出物を製造するための流動式接触分解方法。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の方法によって低芳香族性中間留出物を製造するための流動式接触分解装置であって、末端に高濃度床FCC反応器(2)を有するライザー(1)を含み、高濃度床FCC反応器(2)が精留塔(3)に接続し、精留塔(3)が次には、高濃度床FCC反応器(2)内のレベルを制御する機能を有するバルブ(5)を備えた管(4)を経て、再生器(6)に接続し;該再生器からの触媒が管(7)を通ってライザー(1)に再循環され、管(7)中の触媒の流動がバルブ(8)によって制御される装置。
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