JP4271296B2

JP4271296B2 - ガソリン基材の製造方法

Info

Publication number: JP4271296B2
Application number: JP14823699A
Authority: JP
Inventors: 尚勝野; 照美西村
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1999-05-27
Filing date: 1999-05-27
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2019-05-27
Also published as: JP2000336380A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高オクタン価でベンゼンを実質的に含まず、かつ広い沸点範囲を持つガソリン基材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境問題の高まりからガソリン中の有害物質であるベンゼンを除去することが重要課題となっている。しかし、高オクタン価ガソリン基材として重要なナフサの接触改質により得られる改質ガソリン中には高濃度のベンゼンが存在し、これに代わるベンゼンを含まない高オクタン価ガソリン基材の開発が望まれていた。そこで、従来の改質ガソリンから脱ベンゼンを行ないつつオクタン価の向上したガソリン基材を製造する方法が開発されている（特開平９−１３０５１号公報）。通常は、ベンゼンのみを除去した改質ガソリンはオクタン価が低下してしまう。しかし、これを補うため、基になる改質ガソリンのオクタン価をその分高くして製造する方法が考えられるが、ナフサの接触改質においては、より高オクタン価の改質ガソリンの製造をしようとすると、より高温度での改質処理が必要となり収率、燃料費、触媒寿命等の観点から不都合があった。そこで、特開平９−１３０５１号公報によれば、ベンゼンと沸点の近い低オクタン価成分（沸点８０℃〜９０℃の留分）をベンゼンと同時に除去する方法がとられている。
【０００３】
また、特開平９−２０８９４号公報によれば、改質ガソリンからベンゼンを含む中沸点留分を分留除去し、その中沸点留分中のトルエン濃度を0.5VOL% 以上とする技術が報告されている。しかしながら、この方法ではトルエンのようにオクタン価の高いベンゼン以外の留分も中沸点留分として抜き出すため、得られるガソリン基材の量が少なくなる欠点があった。
【０００４】
さらに、類似の考え方として特開平８−３４００３号公報には炭素数５の飽和炭化水素を主成分とする低沸点留分と炭素数７〜１０の芳香族炭化水素を主成分とする高沸点留分との混合によるガソリン製造法，および，組成物が開示されている。しかしながら，この方法でもベンゼン以外の留分を多く中沸点留分として除去するため，得られるガソリン基材の量が少なくなるという欠点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような問題を解決するため改質ガソリンからベンゼンを含む中沸点ガソリン留分の抜き出しを最小に抑え，改質ガソリンと沸点範囲の近い、かつオクタン価の高いガソリン基材を効率よく製造する方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、改質ガソリンからベンゼンを含む中沸点留分を除去してガソリン基材を製造する場合に、中沸点留分中に含まれるノルマルヘキサンの量が２メチルヘキサンと３メチルヘキサンとの合計量以上となるように分留することが非常に有効であることを見いだし、本発明を完成したものである。
【０００７】
すなわち、本発明の要旨は以下のとおりである。
（１）改質ガソリンを低沸点留分、ベンゼンを含む中沸点留分および高沸点留分に分留し、低沸点留分と高沸点留分を混合することにより脱ベンゼンされたガソリン基材を製造する方法において、前記中沸点留分中に含まれるノルマルヘキサンの量が２メチルヘキサンと３メチルヘキサンとの合計量以上とすることを特徴とするガソリン基材の製造方法。
【０００８】
（２）ガソリン基材のベンゼン含有量が１ｖｏｌ％以下、ノルマルヘキサン含有量が３ｖｏｌ％以下であり、沸点範囲が３５〜２１０℃である請求項１記載のガソリン基材の製造方法。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。
本発明は、ナフサの接触改質法により得られる改質ガソリンを、低沸点留分、ベンゼンを含む中沸点留分および高沸点留分に分留し低沸点留分と高沸点留分を混合することにより得られるガソリン基材（以下本法のガソリン基材という）の製造方法および本法のガソリン基材を用いたガソリン組成物に関するものである。
【００１１】
まず、第一の発明の態様は、原料である改質ガソリンから除去する中沸点留分中のノルマルヘキサンの量が２メチルヘキサンと３メチルヘキサンとの合計量（以下メチルヘキサン量という）以上となるように蒸留することである。このようにすれば、改質ガソリンからベンゼンを含む中沸点ガソリン留分の抜き出しを最少に抑え，改質ガソリンと沸点範囲の近い、脱ベンゼンされた、かつオクタン価の高いガソリン基材を効率よく製造することができる。脱ベンゼンされた本法のガソリン基材は通常１ｖｏｌ％以下、好ましくは０．５ｖｏｌ％以下のベンゼン含有量であり、沸点範囲は３５〜２１０℃、好ましくは３５〜１８０℃のガソリン基材となる。
【００１２】
通常、改質ガソリン中にはノルマルヘキサン、ベンゼン、およびメチルヘキサン（２メチルヘキサンおよび３メチルヘキサンを言う。以下同じ）が含まれており、これらの沸点は近接しており上記の順で高くなる。それ故、蒸留によりベンゼンを分離する際には近接した低沸点留分のノルマルヘキサン、および近接した高沸点留分のメチルヘキサンが同時に留出してくる。ところで、通常の改質ガソリン中のノルマルヘキサンのオクタン価（リサーチ法オクタン価、以下同じ）は２５であり、メチルヘキサンのそれは約４７である。また、改質ガソリンのオクタン価は通常、８５〜１０５、特に最近の改質ガソリンのオクタン価は９５〜１０３程度である。それ故、改質ガソリンから除去する中沸点留分中のノルマルヘキサンの量をメチルヘキサン量以上になるように蒸留することは、その中間の沸点であるベンゼンを効率的に中沸点留分として除去するだけでなく、非常に低オクタン価のノルマルヘキサンを相対的に多く除去することになり、脱ベンゼンガソリン基材のオクタン価を原料改質ガソリンに近く、あるいは原料改質ガソリンより高くすることができる。よって、ベンゼンを同じ量除去しても高オクタン価の脱ベンゼンガソリン基材が製造できる。なお、本発明のガソリン基材は、通常はベンゼン１ｖｏｌ％以下、さらには０．５％以下、ノルマルヘキサンは３ｖｏｌ％以下、さらには２％以下であることが望ましい。ガソリン基材中のノルマルヘキサン量は多いとガソリン基材のオクタン価が低くなり好ましくないが、これをあまり低くしようとするとガソリン基材の得率が低下したり、蒸留性状が不適当になり好ましくない場合もあり蒸留の理論段数をも考えて管理するとよい。
【００１３】
本発明者らは、中沸点留分の抜き出しを最少に抑え改質ガソリンと蒸留性状の近い、かつ、オクタン価の向上したガソリン基材を効率よく製造する方法を発明している（特願平１１−０３６９１４号参照）。しかしながら、この方法ではオクタン価を向上させるために得られたガソリン基材の量を少なくするという欠点があった。本発明の方法では、そのような欠点をも補って中沸点留分の抜き出しを最少に抑え原料改質ガソリンと蒸留性状の近い脱ベンゼンガソリン基材が製造できる。
【００１４】
上記のように改質ガソリンを低沸点留分、ベンゼンを含む中沸点留分、高沸点留分に分留し、低沸点留分と高沸点留分を混合することにより得られる脱ベンゼンされた高オクタン価ガソリンの製造方法においては、中沸点留分中のノルマルヘキサン量、２メチルヘキサン量および３メチルヘキサン量を管理指標として分留を行うことは非常に優れた脱ベンゼンガソリン基材の製造方法である。この方法により、脱ベンゼンガソリン基材のオクタン価、対原料収率、蒸留性状等を容易に制御しながら高品質の脱ベンゼンガソリン基材の製造ができる。これは、改質ガソリン中にはノルマルヘキサン、ベンゼン、２メチルヘキサンおよび３メチルヘキサンがかなりの量存在し、、ベンゼンの沸点付近ではこれらが主成分であること、またノルマルヘキサンのオクタン価が低いことが関係している。
【００１５】
つぎに、本発明の具体的なガソリン基材の製造方法について説明する。
１．改質ガソリンの製造
脱硫ナフサを原料として、通常のナフサ接触改質装置で改質処理して得られたものが使用できる。本発明では原料となる改質ガソリンの種類、性状には特に制限はない。また、他の基材、例えば、ＦＣＣガソリン等を含んでいてもよい。
【００１６】
２．ガソリン基材の製造
改質ガソリンを低沸点留分、ベンゼンを含む中沸点留分，高沸点留分に分留する。分留は一塔式蒸留でもよいし、二塔式蒸留でも良い。蒸留塔は通常の石油精製で使用される運転条件で運転すればよい。
１例として、二塔式の蒸留塔を使用した場合について述べる。
改質ガソリン（FCC ガソリン等の他のガソリン基材を含んでも良い）を中沸点留分の分留を行なうために第一蒸留塔に導く。第一蒸留塔では主にノルマルヘキサンより低沸点の留分を塔頂より抜き出す。ここで、ノルマルヘキサンはできるだけ多く塔底から抜き出すようにすることが好ましい。塔底より抜き出される残余の留分は第二蒸留塔に導入し、塔頂からベンゼンに富む中沸点留分を、塔底より主にメチルヘキサンより高沸点の留分を抜き出す。ここでは、中沸点留分中のメチルヘキサンの量をノルマルヘキサンの量より少なくすることが必要である。しかし、ベンゼンが高沸点留分中に多量に混入しない程度にすることが好ましい。そして、第一蒸留塔の塔頂低沸点留分、および第二蒸留塔の塔底から得られた高沸点留分を混合して本発明のガソリン基材を得ることができる。第二蒸留塔の塔頂から得られるベンゼンに富む中沸点留分はベンゼン濃縮装置に導びいて、工業用ベンゼンとすることができる。あるいは、中沸点留分をそのまま異性化、水素化等によりガソリン基材とすることもできる。
【００１７】
第一蒸留塔の圧力は例えば圧力0.05から0.30Mpa の条件で行なうことができる。本発明におけるノルマルヘキサン移行量（改質ガソリン中から中沸点留分へ移行するノルマルヘキサン量）が少ないときは第一蒸留塔の塔頂から抜き出す低沸点留分の量を減少し、および／または、塔頂のリフラックス量の調整によりノルマルヘキサン移行量を高めることができる。
【００１８】
第二蒸留塔の圧力は例えば圧力0.05から0.30Mpa の条件で行なうことができる。本発明におけるメチルヘキサン移行量（改質ガソリン中から中沸点留分へ移行するメチルヘキサン量）が多いときは第二蒸留塔塔頂から抜き出す中沸点留分の量を減少、および／または、塔頂のリフラックス量の調整によりメチルヘキサン移行量を低くすることができる。また、中沸点留分中のベンゼン量が少なすぎるときには、第一蒸留塔の塔頂から抜き出す低沸点留分の量を減少し、および／または第二蒸留塔塔頂から抜き出す中沸点留分の量を増加、および／または、両蒸留塔塔頂のリフラックス量の調整によりベンゼン量を増加させることができる。
【００１９】
以上のように、原料改質ガソリンおよび中沸点留分中のノルマルヘキサンおよびメチルヘキサンをそれぞれ測定してノルマルヘキサン移行量およびメチルヘキサン移行量を求め、これを指標として蒸留条件を管理すれば本発明で目的とするガソリン基材を得ることができる。
このようにして得られたガソリン基材は、そのまま他のガソリン基材、例えばＦＣＣガソリン、アルキレートガソリン、直留ガソリン、ＭＴＢＥ、通常の改質ガソリン等と混合して所望のガソリン組成物、例えば、ベンゼン含有量１ｗｔ％以下、リサーチオクタン価８９以上、硫黄分１００ｗｔｐｐｍ以下であるガソリン組成物とすることができる。また、本発明のガソリン基材からさらに石油化学用等に利用するためキシレン、トルエン等を抜き出した残りをガソリン基材とすることもできる。
【００２０】
【実施例】
次に、本発明を実施例により具体的に説明するが、これらの実施例になんら制限されるものではない。
〔実施例〕
原料改質ガソリンを２塔式の連続式蒸留塔で、低沸点留分，ベンゼンを含む中沸点留分および高沸点留分に分留し、低沸点留分と高沸点留分を混合してガソリン基材を得た。分留にあたっては、中沸点留分中のノルマルヘキサン量およびメチルヘキサン量をそれぞれ測定してメチルヘキサンがノルマルヘキサン量以下となることを確かめながら蒸留条件を設定した。
【００２１】
原料改質ガソリンの一般性状等をその試験法とともに表１に示す（他の留分等の試験法も同じ）。使用した蒸留塔（２塔式の連続式蒸留塔で第一蒸留塔棚段数６０段、第二蒸留塔棚段数６０段）の蒸留条件等は表２に示す。得られたガソリン基材の得率、性状等を表３に示す。
〔比較例〕
中沸点留分中のノルマルヘキサン量およびメチルヘキサン量には特にこだわらないで、表２に示す蒸留条件で蒸留した以外は〔実施例〕と同じようにしてガソリン基材を得た。得られたガソリン基材の得率、性状等を表３に示す。
【００２２】
【表１】

【００２３】
【表２】

【００２４】
【表３】

【００２５】
【発明の効果】
本発明の製造方法によれば、実質的にベンゼンを含まず、高オクタン価のガソリン基材が収率よく製造できることがわかる。
オクタン価を低下させることなく、しかも，ガソリン基材とならないベンゼンを含む中沸点留分の抜き出しが最少にでき、所望のガソリン基材を効率よく製造できる。

Claims

改質ガソリンを低沸点留分、ベンゼンを含む中沸点留分および高沸点留分に分留し、低沸点留分と高沸点留分を混合することにより脱ベンゼンされたガソリン基材を製造する方法において、前記中沸点留分中に含まれるノルマルヘキサンの量を２メチルヘキサンと３メチルヘキサンとの合計量以上とすることを特徴とするガソリン基材の製造方法。
ガソリン基材のベンゼン含有量が１ｖｏｌ％以下、ノルマルヘキサン含有量が３ｖｏｌ％以下であり、沸点範囲が３５〜２１０℃である請求項１記載のガソリン基材の製造方法。