JP2022105109A - 改良された抽出物およびラフィネートの製造 - Google Patents
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Abstract
Description
毒性化合物の量が減少されたか、または最小化された抽出物およびラフィネート留分の製造のためのシステムおよび方法が提供される。
溶媒処理によって潤滑油製造の間に生成可能である生成物の1種は、高芳香族(化合物)含有量抽出物生成物である。高芳香族含有量抽出物生成物を生成する芳香族抽出プロセスは、典型的に、潤滑油供給原料の水素処理の前に行なわれる。結果として、高芳香族含有量抽出物生成物は、高濃度の硫黄、窒素および/または金属も有する可能性がある。高芳香族含有量供給原料が有用であるであろう、いくつかの可能な用途において、高濃度の硫黄、窒素および/または金属は、芳香族抽出物生成物の使用に対する困難をもたらす可能性がある。
一態様において、ラフィネート(raffinate)および抽出物(又はエキストラクト(extract))を形成するための方法を提供する。この方法は、水素処理条件(又は水素化処理条件(hydrotreating conditions))のもとで、少なくとも400°F(約204℃)または少なくとも650°F(約343℃)のT5沸点と、1500°F(約816℃)以下、または1200°F(約649℃)以下のT95沸点とを有する供給原料(又はフィードストック(feedstock))を水素処理(又は水素化処理又は水素化精製)すること(hydrotreating)(又は工程又はステップ)を含むことができる。水素処理条件は選択することができ、700°F(約371℃)の変換温度(又はコンバージョン温度(conversion temperature))に対して、15%未満の原料変換(又は供給原料変換又はフィード変換又はフィードコンバージョン(feed conversion))を提供する(または10%未満の原料変換を提供する)ように対応させて、水素処理された流出物(又は溶出物(effluent))を形成することができる。供給原料は、25重量%~90重量%(または30重量%~90重量%)の650°F+(約343℃+)芳香族(化合物)含有量(又はアロマチックコンテント(aromatics content))および/または1000wppmよりも高い硫黄含有量(又はサルファーコンテント(sulfur content))を有することができる。上記水素処理された流出物は、水素処理された流出物の留分(又は画分又はフラクション(fraction))を含むことができ、上記留分は、少なくとも400°F(約204℃)(または少なくとも650°F(約343℃))のT5沸点および/または少なくとも10重量%の芳香族(化合物)含有量および/または約1000wppm未満の硫黄含有量および/または10wppm未満のNi、VおよびFeの合計量(又は総量(combined amount))を有する。水素処理された流出物の留分について溶媒抽出(又は溶剤抽出(solvent extraction))を実行することができ、50wppm未満(または25wppm以下、または10wppm以下)の窒素含有量(nitrogen content)を有する少なくともラフィネート生成物(又はラフィネート製品又はラフィネートプロダクト(raffinate product))と、少なくとも70重量%の芳香族(化合物)(又はアロマチック(aromatics))を含む抽出物生成物(又はエキストラクト生成物又はエキストラクト製品又はエキストラクトプロダクト(extract product))とを形成することができる。任意選択的に、このラフィネート生成物は、溶媒脱蝋(solvent dewaxed)され得る。
概要
本明細書の詳細な説明および請求項における全ての数値は、「約」または「およそ」表示値によって修飾され、そして当業者によって予想される実験誤差および変動を考慮に入れる。
本発明に従って、広範囲の石油および化学的な供給原料を処理することが可能である。適切な供給原料としては、全石油原油および減圧石油原油、大気、サイクル油、減圧軽油とコークス器軽油を含む軽油、未加工直留蒸留液を含む軽質から重質までの凝縮物、水素化分解生成物、水素処理油、スラックワックス、フィッシャー-トロプシュ(Fischer-Tropsch)ワックス、ラフィネートおよびこれらの材料の混合物が含まれる。他の適切な供給原料としては、大気残油、減圧残油、蒸気分解装置タールなどの分解された原料および400°F(204℃)~1500°F(816℃)、好ましくは、650°F(343℃)~1200°F(約650℃)の沸点範囲を有する他の原料を含むことが可能である。上記の沸点範囲は、初期沸点および最終沸点を表すことが可能であるか、または上記の沸点範囲は、T5沸点およびT95沸点を表すことが可能である。
水素化処理された流出物を形成するための適切なプロセスの例は、水素処理プロセスおよび任意選択的に触媒脱蝋プロセスであることが可能である。水素処理は、700°F(371℃)に対する原料変換の、減少したか、または最小化された量を有する供給原料の硫黄、窒素および/または金属含有量を減少させるために使用することが可能である。任意選択的に、供給原料の金属含有量が十分に高い場合、水素処理の前に脱金属化プロセスを行なうことが可能である。低温流れ特性などの水素処理された供給原料の種々の特性を改善するために、触媒脱蝋を使用することができる。加えて、あるいは代わりに、水素処理された供給原料は、溶媒脱蝋によって脱蝋可能である。任意選択的に、抽出の前に水素処理された流出物において脱蝋を実行する代わりに、またはそれに加えて、抽出プロセスからのラフィネートにおいて脱蝋を行うことができる。水素処理の後、プロセスフロー内の1つ以上の位置において液体流出物から気体相汚染物質を除去するために、気体-液体分離器を使用してもよい。
水素処理の後、1つ以上の分離器、精留塔、フラッシュドラムおよび/または他の分離デバイスを含む分離段階において、水素処理された流出物を分離することが可能である。分離段階は、1つ以上の低沸点範囲留分およびボトム留分の製造を可能にすることができる。水素処理された流出物のボトム留分(またはボトム留分の少なくとも一部)は、次いで、溶媒抽出されることが可能である。1つ以上の低沸点範囲留分は、1つ以上のライトエンド留分、1つ以上のナフサ沸点範囲留分、1つ以上の灯油沸点範囲留分および/または1つ以上のディーゼル沸点範囲留分を含むことが可能である。
図1は、アップグレードされたラフィネートおよび抽出物生成物を製造するための処理構造の一例を概略的に示す。図1において、原料105を、所望の沸点範囲を有する原料留分115を生成するために適切である減圧パイプスチルまたは別の種類の精留塔110中に通過させる。所望の沸点範囲を有する原料留分115を、水素処理のための1つ以上の水素化処理反応器120中に通過させ、水素処理された流出物125を形成する。水素処理された流出物は、1000wppm未満の硫黄および3~10wppmの金属などの、減少されたか、または最小化された量の硫黄、窒素および/または硫黄を有することが可能である。任意選択的に、水素化処理反応器125は、原料留分115における脱蝋を実行するためにも使用可能である。(任意選択的に脱蝋もされ得る)水素処理された流出物125を、次いで、溶媒抽出130して、ラフィネート133および抽出物137を形成することが可能である。任意選択的に、ラフィネートは、溶媒脱蝋140(または代わりに、触媒脱蝋)などのさらなる処理を受けることが可能である。任意の溶媒脱蝋140によって、脱蝋されたラフィネート145および残渣蝋生成物147を製造することができる。
本明細書に記載される構造を使用して、様々な種類の原料を処理することができる。ラフィネートおよび抽出物生成物の性質は、原料の種類の性質に依存する可能性がある。
実施形態1
ラフィネート(raffinate)および抽出物(又はエキストラクト(extract))を形成(又は生成)するための方法であり、当該方法は、
水素処理(又は水素化処理又は水素化精製)された流出物(又は溶出物)(hydrotreated effluent)を形成(又は生成)するために、700°F(約371℃)の変換温度(又はコンバージョン温度(conversion temperature))に対して、15%未満の原料変換(又は供給原料変換又はフィード変換又はフィードコンバージョン(feed conversion))(または10%未満の原料変換)を含む水素処理条件(又は水素化処理条件又は水素化精製条件(hydrotreating conditions))のもとで、少なくとも400°F(約204℃)または少なくとも650°F(約343℃)のT5沸点と、1500°F(約816℃)以下または1200°F(約649℃)以下のT95沸点とを有する供給原料(又はフィードストック(feedstock))を水素処理(又は水素化処理又は水素化精製(hydrotreating))すること(又は工程又はステップ)であって、
上記供給原料が、25重量%~90重量%(または30重量%~90重量%)の650°F+(約343℃+)芳香族(化合物)含有量(又はアロマチックコンテント(aromatics content))と、1000wppmよりも高い硫黄含有量(又はサルファーコンテント(sulfur content))とを有し、
上記水素処理された流出物が、水素処理された流出物の留分(又は画分又はフラクション(fraction))を含み、この留分が、少なくとも400°F(約204℃)または少なくとも650°F(約343℃)のT5沸点と、少なくとも10重量%の芳香族(化合物)含有量と、1000wppm未満の硫黄含有量と、10wppm未満のNi、VおよびFeの合計量(又は総量(combined amount))とを有する
こと(又は工程又はステップ)、および
50wppm未満(または25wppm以下、または10wppm以下)の窒素含有量(nitrogen content)を有するラフィネート生成物(又はラフィネートプロダクト(raffinate product))と、少なくとも70重量%の芳香族(化合物)(又はアロマチック(aromatics))を含む抽出物生成物(又はエキストラクト生成物又はエキストラクト製品又はエキストラクトプロダクト(extract product))とを少なくとも形成(又は生成)するために、上記水素処理された流出物の留分について溶媒抽出(又は溶剤抽出(solvent extraction))を実行すること(performing)(又は工程又はステップ)
を含む。
溶媒抽出を実行する前に、水素処理された流出物の留分の少なくとも一部を脱蝋すること(dewaxing)(又は工程又はステップ)をさらに含む、実施形態1の方法。
ラフィネート生成物の少なくとも一部を脱蝋すること(又は工程又はステップ)をさらに含む、上記実施形態のいずれかの方法。
脱蝋が、溶媒脱蝋(又は溶剤脱蝋又はソルベント脱蝋(solvent dewaxing))、触媒脱蝋(又は接触脱蝋(catalytic dewaxing))またはそれらの組合せを含む、実施形態2または3の方法。
水素処理条件(又は水素化処理条件又は水素化精製条件)が、500psig(約3.4MPa)~1200psig(約8.2MPa)の圧力、300℃~450℃の温度および0.1~5.0時間-1のLHSVで上記の分離された留分(又は画分又はフラクション)を水素処理触媒(又は水素化処理触媒又は水素化精製触媒(hydrotreating catalyst))に曝露することを含む、上記実施形態のいずれかの方法。
供給原料(又はフィードストック)が、少なくとも2.0重量%または少なくとも4.0重量%の硫黄含有量を有する、上記実施形態のいずれかの方法。
供給原料(又はフィードストック)が、50重量%未満の650°F+芳香族(化合物)含有量を有し、ラフィネート生成物が、2重量%~20重量%の芳香族(化合物)含有量を有するか、または
供給原料(又はフィードストック)が、50重量%~90重量%、または70重量%~90重量%の650°F+(約343℃)芳香族(化合物)含有量を有する、請求項1の方法。
水素処理された流出物の留分(又は画分又はフラクション)が、30重量%~80重量%のナフテン含有量(又はナフテンコンテント(naphthene content))を有し、抽出物生成物が、少なくとも10重量%または少なくとも15重量%のナフテン含有量を有する、上記実施形態のいずれかの方法。
供給原料(又はフィードストック)が、1000wppm未満の窒素含有量を有し、抽出物生成物が、1000wppm未満の窒素含有量を有する、上記実施形態のいずれかの方法。
少なくとも55重量%の全ナフテン(又は総ナフテン又はトータルナフテン(total naphthenes))、
6重量%~15重量%の4+環ナフテン、
1000wppm未満の硫黄、
50wppm未満の窒素、および
3.0重量%未満の多環式芳香族(化合物)(又はポリサイクリックアロマチック(polycyclic aromatics))
を含む、0℃以下(または-9℃以下)の流動点(pour point)を有する、ラフィネート生成物。
10wppm未満の金属含有量(又はメタル含有量又はメタルコンテント(metals content))を有する、実施形態10のラフィネート生成物。
2重量%~20重量%の全芳香族(化合物)(又は総芳香族(化合物)又はトータルアロマチック(total aromatics))を含む、実施形態10または11のラフィネート生成物。
9重量%~17重量%の3環ナフテン、6重量%~8重量%の4+環ナフテンを含むか、または
60重量%~75重量%の全ナフテンを含むか、あるいは
それらの組合せ
である、実施形態10~12のいずれかのラフィネート生成物。
少なくとも70重量%の芳香族(化合物)と、15重量%~20重量%の4環芳香族(化合物)と、15重量%未満の3環芳香族(化合物)と、1000wppm未満の硫黄とを含み、
少なくとも400℃のT5沸点と、560℃以下のT95沸点とを有し、
任意選択的に10wppm未満の金属含有量を有し、
任意選択的に10重量%~20重量%の全ナフテン含有量を有する、
抽出物生成物。
1000wppm未満または500wppm未満の窒素含有量を有する、実施形態14の抽出物生成物。
Claims (20)
- ラフィネートおよび抽出物を形成するための方法であり、
水素処理された流出物を形成するために、700°Fの変換温度に対して、15%未満の原料変換を含む水素処理条件のもとで、少なくとも400°FのT5沸点と、1500°F以下のT95沸点とを有する供給原料を水素処理することであって、
前記供給原料が、25重量%~90重量%の650°F+芳香族含有量と、1000wppmよりも高い硫黄含有量とを有し、
前記水素処理された流出物が、水素処理された流出物の留分を含み、前記留分が、少なくとも400°FのT5沸点と、少なくとも10重量%の芳香族含有量と、1000wppm未満の硫黄含有量と、10wppm未満のNi、VおよびFeの合計量とを有する
こと、および
50wppm未満の窒素含有量を有するラフィネート生成物と、少なくとも70重量%の芳香族を含む抽出物生成物とを少なくとも形成するために、前記水素処理された流出物の留分について溶媒抽出を実行すること、
を含む、方法。 - 前記ラフィネート生成物が、10wppm以下の窒素含有量を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記溶媒抽出を実行する前に、前記水素処理された流出物の留分の少なくとも一部を脱蝋することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ラフィネート生成物の少なくとも一部を脱蝋することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記脱蝋が、溶媒脱蝋、触媒脱蝋またはそれらの組合せを含む、請求項4に記載の方法。
- 前記水素処理条件が、500psig~1200psigの圧力、300℃~450℃の温度および0.1~5.0時間-1のLHSVで前記分離された留分を水素処理触媒に曝露することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記供給原料が、少なくとも2.0重量%の硫黄含有量を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記供給原料が、50重量%未満の650°F+芳香族含有量を有し、前記ラフィネート生成物が、2重量%~20重量%の芳香族含有量を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記供給原料が、50重量%~90重量%の650°F+芳香族含有量を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記水素処理された流出物の留分が、30重量%~80重量%のナフテン含有量を有し、前記抽出物生成物が、少なくとも10重量%のナフテン含有量を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記供給原料が、1000wppm未満の窒素含有量を有し、前記抽出物生成物が、1000wppm未満の窒素含有量を有する、請求項1に記載の方法。
- 少なくとも55重量%の全ナフテン、
6重量%~15重量%の4+環ナフテン、
1000wppm未満の硫黄、
50wppm未満の窒素、および
3.0重量%未満の多環式芳香族
を含む、0℃以下の流動点を有するラフィネート生成物。 - 10wppm未満の金属含有量を有する、請求項12に記載のラフィネート生成物。
- 2重量%~20重量%の全芳香族を含む、請求項12に記載のラフィネート生成物。
- 9重量%~17重量%の3環ナフテン、6重量%~8重量%の4+環ナフテンを含むか、または
60重量%~75重量%の全ナフテンを含むか、あるいは
それらの組合せ
である、請求項12に記載のラフィネート生成物。 - -9℃以下の流動点を有する、請求項12に記載のラフィネート生成物。
- 少なくとも70重量%の芳香族、
15重量%~20重量%の4環芳香族、
15重量%未満の3環芳香族、および
1000wppm未満の硫黄
を含み、少なくとも400℃のT5沸点と、560℃以下のT95沸点とを有する、
抽出物生成物。 - 10wppm未満の金属含有量を有する、請求項17に記載の抽出物生成物。
- 1000wppm未満の窒素含有量を有する、請求項17に記載の抽出物生成物。
- 10重量%~20重量%の全ナフテン含有量を有する、請求項17に記載の抽出物生成物。
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