JP4324865B2 - Method for producing hydrocarbon fuel oil - Google Patents

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本発明は、一酸化炭素と水素との反応、所謂フィッシャー・トロプシュ(FT)合成で生成されたパラフィン系合成原料から炭化水素燃料油またはその基材、特に灯軽油相当留分を製造する方法に関するものである。
更に述べれば、本発明は、硫黄分を含まず、良好な低温流動性、例えば、JIS K2269に従って測定される流動点および曇り点、またはJIS K2288に従って測定される目詰まり点を有する炭化水素燃料油またはその基材、特に灯軽油相当留分の製造方法に関するものである。
The present invention relates to a method for producing a hydrocarbon fuel oil or a base material thereof, particularly a kerosene equivalent fraction, from a paraffinic synthetic raw material produced by the reaction of carbon monoxide and hydrogen, so-called Fischer-Tropsch (FT) synthesis. Is.
More specifically, the present invention is a hydrocarbon fuel oil that is free of sulfur and has good low temperature fluidity, for example, a pour point and cloud point measured according to JIS K2269, or a clogging point measured according to JIS K2288. Or it is related with the manufacturing method of the base material, especially a kerosene oil equivalent fraction.

原油由来の灯軽油留出分は一般的に硫黄化合物を含み、これらの油を燃料として使用する場合には、硫黄化合物中に存在する硫黄が低分子量の硫黄化合物に転化して、大気中に排出される。また、近年導入されつつある排出ガス後処理装置において、燃料中に硫黄化合物が存在すると、使用されている触媒を被毒する恐れがある。また、原油由来の灯軽油留出分には芳香族が含まれており、これらが排出ガス中の浮遊粒子状物質(PM)や窒素酸化物(NOx)を増加させると言われている。従って、燃料油は、硫黄含有量や芳香族含有量が少ないものが望ましい。   Kerosene oil distillate derived from crude oil generally contains sulfur compounds, and when these oils are used as fuel, the sulfur present in the sulfur compounds is converted into low molecular weight sulfur compounds that are released into the atmosphere. Discharged. In addition, in exhaust gas aftertreatment devices that are being introduced in recent years, if a sulfur compound is present in the fuel, the catalyst used may be poisoned. In addition, it is said that aromatics are contained in the kerosene oil distillate derived from crude oil, and these increase the suspended particulate matter (PM) and nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas. Accordingly, it is desirable that the fuel oil has a low sulfur content or aromatic content.

一酸化炭素と水素からなる混合ガスを用いてフィッシャー・トロプシュ合成(以下、FT法ともいう。)によって生成された生成物は、混合ガス中の不純物は除去されるため、硫黄化合物は含まれていない。また、このFT法による生成物は、ノルマルパラフィンを主成分とし、芳香族はほとんど含まれていない。   The product produced by Fischer-Tropsch synthesis (hereinafter also referred to as FT method) using a mixed gas consisting of carbon monoxide and hydrogen contains no sulfur compounds because impurities in the mixed gas are removed. Absent. Moreover, the product by this FT method has normal paraffin as a main component, and hardly contains aromatics.

一方、FT法で生成された生成物は、ノルマルパラフィンが主成分であり、常温では固体状で液体燃料としては使用できない重質なワックスを多量に含む。そのため、例えば、市販の原油由来の軽油と同等のカットレンジで蒸留した場合、低温ではワックスの結晶を析出しやすく、低温流動性があまり良くない。ディーゼル車用燃料として低温流動性を改善して使用するために、蒸留のカット温度を下げ、JIS K2254に従って測定される90%留出温度などを低く抑えて、重質分の混合割合を低減させることはできるが、これでは重質分が使用できないため、軽油留分の収率が減少してしまう。
従って、FT法で生成された生成物から、これら重質で灯軽油として使用できない留分を有効活用し、しかも低温流動性を損なわない燃料油を得る方法が必要となる。
On the other hand, the product produced by the FT method is composed mainly of normal paraffin and contains a large amount of heavy wax that is solid at room temperature and cannot be used as a liquid fuel. Therefore, for example, when distilled in a cut range equivalent to commercially available light oil derived from crude oil, wax crystals tend to precipitate at low temperatures, and low-temperature fluidity is not very good. In order to improve the low-temperature fluidity as a diesel vehicle fuel, the distillation cut temperature is lowered, the 90% distillation temperature measured according to JIS K2254 is kept low, and the mixing ratio of heavy components is reduced. However, since the heavy component cannot be used, the yield of the light oil fraction is reduced.
Therefore, there is a need for a method for obtaining fuel oil that effectively uses these heavy fractions that cannot be used as kerosene from the product produced by the FT method and that does not impair the low-temperature fluidity.

これまでにも、FT法により得られた生成物を水素化処理して分解および異性化することにより、低温流動性の良好な燃料を得る方法が知られている。例えば、FT法により得られ、炭化水素燃料の沸点範囲よりも高い沸点を有する生成油からなる炭化水素供給原料から炭化水素燃料を製造する方法において、前記炭化水素供給原料を、液体の存在下に酸性条件の下でシリカ−アルミナを白金塩と接触させることからなる方法により得られた白金で含浸されたシリカ−アルミナ担体を含む触媒と、水素の存在下に昇温昇圧下で接触させる炭化水素燃料、特にナフサや灯軽油留分の製造方法が知られている(特許文献1参照)。また、FT法により生じた仕込み原料の水素化異性化による低温流動性のよい基油等への処理法が知られている(特許文献2参照)。
特開平5−302088号公報 特表平8−511302号公報
There has been known a method for obtaining a fuel having a good low temperature fluidity by hydrotreating a product obtained by the FT method to decompose and isomerize the product. For example, in a method for producing a hydrocarbon fuel from a hydrocarbon feedstock obtained from an FT process and comprising a product oil having a boiling point higher than that of the hydrocarbon fuel, the hydrocarbon feedstock is placed in the presence of a liquid. A catalyst comprising a silica-alumina support impregnated with platinum obtained by a process comprising contacting silica-alumina with a platinum salt under acidic conditions, and a hydrocarbon to be contacted at elevated temperature and pressure in the presence of hydrogen A method for producing a fuel, particularly a naphtha or kerosene oil fraction is known (see Patent Document 1). In addition, there is known a method for treating a base oil or the like having good low temperature fluidity by hydroisomerization of a charged raw material produced by the FT method (see Patent Document 2).
JP-A-5-302088 Japanese translation of PCT publication No. 8-511302

上記のとおり、これまでにも、FT法によって生成される重質なワックスを水素化処理して、分解および異性化することによって、低温流動性の良好な燃料を得る方法が提案されている。しかし、これまでの水素化処理は軽質ガスを生成し、これらが価値ある留出物の収率を低下させてしまう。また、触媒の種類によっては、分解はするが、異性化があまり起こらず、低温流動性が良好な燃料が得られない。   As described above, a method has been proposed so far in which a heavy wax produced by the FT method is hydrotreated, decomposed and isomerized to obtain a fuel having good low-temperature fluidity. However, conventional hydrotreating produces light gases that reduce the yield of valuable distillates. Moreover, although it decomposes | disassembles depending on the kind of catalyst, isomerization does not occur so much and a fuel with favorable low-temperature fluidity cannot be obtained.

本発明は、以上のような実情下において、FT法によって生成された重質なワックスを水素化処理して、ガス化率を抑えて分解し、同時に起こる異性化反応も増加させることにより、硫黄分を含まず、低温流動性が良い液体燃料を効率よく得ることを目的とする。   Under the circumstances as described above, the present invention hydrotreats heavy wax produced by the FT method, decomposes it at a reduced gasification rate, and increases the isomerization reaction that occurs simultaneously. It is an object to efficiently obtain a liquid fuel that does not contain components and has good low-temperature fluidity.

本発明者らは、上記目的を達成するために検討を重ねた結果、特定の担体を用いた白金族系の触媒で、用いた担体の種類に応じた特定の反応条件下で、FT法によって生成された重質なワックスを水素化処理して分解および異性化反応させると、ガス化率が抑えられ、灯軽油留分の収率が高く、これらの留分の低温流動性も良好になることを見出し、本発明を完成した。   As a result of repeated studies to achieve the above object, the inventors of the present invention are platinum group catalysts using a specific support, and under the specific reaction conditions according to the type of the support used, by the FT method. When the generated heavy wax is hydrotreated and decomposed and isomerized, the gasification rate is suppressed, the yield of kerosene oil fractions is high, and the low-temperature fluidity of these fractions is also good. As a result, the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、上記目的を達成するために、以下の炭化水素燃料油の製造方法を提供する。
(1)フィッシャー・トロプシュ合成により生成された炭素数が21〜100のノルマルパラフィンを70質量%以上含むワックスを、
Y型ゼオライト及びUSY型ゼオライトから選ばれた少なくとも1種のゼオライトを主成分とする担体に、白金族金属の少なくとも1種を、触媒基準で、金属換算で、0.01〜10質量%含有してなる触媒を用いて、
水素分圧を2〜20MPa、温度を235〜320℃、液空間速度を0.1〜2h-1、水素/オイル比を100〜2000L/Lとして、
ガス化率10質量%未満で、分解および異性化反応させ、炭素数9〜21の留分におけるイソパラフィン比率を70質量%以上とする、
ことを特徴とする炭化水素燃料油の製造方法(以下、本発明の「第1方法」という。)。
That is, the present invention provides the following hydrocarbon fuel oil production method in order to achieve the above object.
(1) A wax containing 70 % by mass or more of normal paraffin having 21 to 100 carbon atoms produced by Fischer-Tropsch synthesis,
A carrier mainly composed of at least one zeolite selected from Y-type zeolite and USY-type zeolite contains at least one platinum group metal in an amount of 0.01 to 10% by mass in terms of metal based on the catalyst. Using the catalyst
The hydrogen partial pressure is 2 to 20 MPa, the temperature is 235 to 320 ° C., the liquid space velocity is 0.1 to 2 h −1 , and the hydrogen / oil ratio is 100 to 2000 L / L.
With a gasification rate of less than 10% by mass, decomposition and isomerization reaction are performed, and the isoparaffin ratio in the fraction having 9 to 21 carbon atoms is 70% by mass or more.
A method for producing a hydrocarbon fuel oil (hereinafter referred to as “first method” of the present invention).

(2)フィッシャー・トロプシュ合成により生成された炭素数が21〜100のノルマルパラフィンを70質量%以上含むワックスを、
シリカ/アルミナ質量比が1.5以上であるシリカ−アルミナを主成分とする担体に、白金族金属の少なくとも1種を、触媒基準で、金属換算で、0.01〜10質量%含有してなる触媒を用いて、
水素分圧を2〜20MPa、温度を355390℃、液空間速度を0.1〜2h-1、水素/オイル比を100〜2000L/Lとして、
ガス化率10質量%未満で、分解および異性化反応させ、炭素数9〜21の留分におけるイソパラフィン比率を70質量%以上とする、
ことを特徴とする炭化水素燃料油の製造方法(以下、本発明の「第2方法」という。)。
(2) A wax containing 70 % by mass or more of normal paraffin having 21 to 100 carbon atoms produced by Fischer-Tropsch synthesis,
In a carrier mainly composed of silica-alumina having a silica / alumina mass ratio of 1.5 or more, at least one platinum group metal is contained in an amount of 0.01 to 10% by mass in terms of metal on a catalyst basis. Using the catalyst
The hydrogen partial pressure is 2 to 20 MPa, the temperature is 355 to 390 ° C., the liquid space velocity is 0.1 to 2 h −1 , and the hydrogen / oil ratio is 100 to 2000 L / L.
With a gasification rate of less than 10% by mass, decomposition and isomerization reaction are performed, and the isoparaffin ratio in the fraction having 9 to 21 carbon atoms is 70% by mass or more.
A method for producing a hydrocarbon fuel oil (hereinafter referred to as “second method” of the present invention).

本発明によれば、FT法によって生成された重質なワックスを水素化処理して、ガス化率を抑えて分解し、同時に起こる異性化反応も増加させることにより、硫黄分を含まず、低温流動性が良い液体燃料を効率よく得ることができる。   According to the present invention, heavy wax produced by the FT method is hydrotreated to decompose at a reduced gasification rate, and simultaneously increase the isomerization reaction. A liquid fuel with good fluidity can be obtained efficiently.

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明では、上記のとおり、FT法によって生成された重質なワックスを、特定の担体を用いた白金族系の触媒で、用いた担体の種類に応じた特定の反応条件下で水素化処理することを特徴とする。
本発明で用いる触媒は、白金族金属の少なくとも1種を担体に含有させた白金族系触媒である。この白金族金属としては、白金、パラジウム、ルテニウム、ロジウムが挙げられ、白金が特に好ましい。これらは、単独で、あるいは2種以上を組み合せて使用することができる。本発明で用いる触媒における白金族金属の含有量は、触媒基準で、金属換算で、0.01〜10質量%である。但し、これらの白金族金属は、同一含有量でも金属種の違いによりワックス分解率が異なるため、所望の留分の収率を上げるためには、金属種毎に含有量を上記含有量の範囲内で最適化することが望ましい。例えば、白金を用いた場合に、炭素数9〜21の灯軽油留分の収率を上げるためには、触媒における白金の含有量は、触媒基準で、金属換算で、0.05〜5質量%が好ましく、0.1〜1質量%がより好ましい。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In the present invention, as described above, the heavy wax produced by the FT method is hydrotreated with a platinum group catalyst using a specific support under specific reaction conditions depending on the type of support used. It is characterized by doing.
The catalyst used in the present invention is a platinum group catalyst in which at least one platinum group metal is contained in a carrier. Examples of the platinum group metal include platinum, palladium, ruthenium, and rhodium, and platinum is particularly preferable. These can be used alone or in combination of two or more. Content of the platinum group metal in the catalyst used by this invention is 0.01-10 mass% in conversion of a metal on a catalyst basis. However, these platinum group metals have different wax decomposition rates depending on the metal species even in the same content, so in order to increase the yield of a desired fraction, the content of each metal species is within the above content range. It is desirable to optimize within. For example, when platinum is used, in order to increase the yield of a kerosene fraction having 9 to 21 carbon atoms, the platinum content in the catalyst is 0.05 to 5 mass in terms of metal on a catalyst basis. % Is preferable, and 0.1 to 1% by mass is more preferable.

本発明で用いる白金族系触媒の担体は、第1方法では、ゼオライトを主成分とする担体であり、第2方法では、シリカ−アルミナを主成分とする担体である。本発明では、後記するように、第1方法と第2方法とでは、担体の種類に応じて異なった反応条件が採用されるが、採用する反応条件を最適化すれば、ゼオライトおよびシリカ−アルミナ以外の他の担体を用いることも可能である。   The platinum group catalyst carrier used in the present invention is a carrier mainly composed of zeolite in the first method, and a carrier mainly composed of silica-alumina in the second method. In the present invention, as described later, in the first method and the second method, different reaction conditions are adopted depending on the kind of the support. If the reaction conditions to be adopted are optimized, zeolite and silica-alumina It is also possible to use other carriers than the above.

上記他の担体としては、無機酸化物、あるいは、無機結晶性化合物または粘土鉱物から選ばれる1種類以上の種々のものを用いることができる。
無機酸化物としては、例えば、シリカ、アルミナ、ボリア、マグネシア、チタニア、シリカ−マグネシア、シリカ−ジルコニア、シリカ−トリア、シリカ−ベリリア、シリカ−チタニア、シリカ−ボリア、アルミナ−ジルコニア、アルミナ−チタニア、アルミナ−ボリア、アルミナ−クロミナ、チタニア−ジルコニア、シリカ−アルミナ−トリア、シリカ−アルミナ−ジルコニア、シリカ−アルミナ−マグネシア、シリカ−マグネシア−ジルコニアが挙げられ、中でもアルミナ、アルミナ−ボリア、アルミナ−チタニア、アルミナ−ジルコニアが好ましく、特にアルミナのうちのγ−アルミナが好ましい。また、無機結晶性化合物または粘土鉱物としては、モレキュラーシーブ、その他の無機結晶性化合物、または、モンモリロナイト、カオリン、ベントナイト、アダバルガイド、ボーキサイト、カオリナイト、ナクライト、アノーキサイト等の粘土鉱物が挙げられる。これらは、単独で、あるいは2種以上を組み合せて用いることができる。
As said other support | carrier, 1 or more types of various types chosen from an inorganic oxide or an inorganic crystalline compound or a clay mineral can be used.
Examples of the inorganic oxide include silica, alumina, boria, magnesia, titania, silica-magnesia, silica-zirconia, silica-tria, silica-beryllia, silica-titania, silica-boria, alumina-zirconia, alumina-titania, Alumina-boria, alumina-chromina, titania-zirconia, silica-alumina-tria, silica-alumina-zirconia, silica-alumina-magnesia, silica-magnesia-zirconia, among others, alumina, alumina-boria, alumina-titania, Alumina-zirconia is preferable, and γ-alumina among alumina is particularly preferable. Examples of the inorganic crystalline compound or clay mineral include molecular sieves, other inorganic crystalline compounds, and clay minerals such as montmorillonite, kaolin, bentonite, Adabalu guide, bauxite, kaolinite, nacrite, and anoxite. These can be used alone or in combination of two or more.

上記各種の担体の比表面積、細孔容積、平均細孔径は、本発明では特に限定するものではないが、優れた水素化活性を有する触媒とするためには、比表面積は250m2/g以上が好ましく、細孔容積は0.1〜1.0mL/gが好ましく、平均細孔径は0.5〜2.5nmが好ましい。
また、シリカを含む担体を用いる触媒においては、異性化反応を促進して、イソパラフィン比率が高く、低温流動性の良好な燃料油を得る上で、シリカを20質量%以上含有する担体であることが好ましい。さらに、シリカ−アルミナ担体を用いる場合には、同様な理由で、担体中のシリカ/アルミナの質量比は1.5以上が望ましい。
The specific surface area, pore volume, and average pore diameter of the above various carriers are not particularly limited in the present invention, but in order to obtain a catalyst having excellent hydrogenation activity, the specific surface area is 250 m 2 / g or more. The pore volume is preferably 0.1 to 1.0 mL / g, and the average pore diameter is preferably 0.5 to 2.5 nm.
Further, in a catalyst using a carrier containing silica, the carrier contains 20% by mass or more of silica in order to promote isomerization reaction and obtain a fuel oil having a high isoparaffin ratio and good low-temperature fluidity. Is preferred. Further, when a silica-alumina carrier is used, the silica / alumina mass ratio in the carrier is desirably 1.5 or more for the same reason.

担体に、白金系金属などの活性金属を含有させる方法、すなわち本発明で使用する触媒の調製方法は、幾つかの公知の技術を用いて行うことができる。
その一つの方法としては、担体に、白金系金属の金属化合物を水、アルコール類、エーテル類、ケトン類等の溶媒に溶解させた溶液を、1回以上の含浸処理によって含有させる含浸法が挙げられる。含浸処理の後に乾燥・焼成が行われるが、含浸処理回数が複数にわたる場合、各含浸処理間に、乾燥・焼成を行ってもよい。
他の方法としては、担体に、白金系金属の金属化合物を溶解させた溶液を、噴霧する噴霧法、あるいは上記金属成分を化学的に蒸着させる化学蒸着法を挙げることができる。
さらに別の方法としては、成型前の担体成分に、白金系金属の金属成分の一部あるいは全部を含有させて成型する混練法、共沈法、アルコキシド法を挙げることができる。
A method for incorporating an active metal such as a platinum-based metal into the support, that is, a method for preparing the catalyst used in the present invention, can be performed using several known techniques.
As one of the methods, there is an impregnation method in which a solution in which a metal compound of a platinum-based metal is dissolved in a solvent such as water, alcohols, ethers, and ketones is contained in the support by one or more impregnation treatments. It is done. Drying / firing is performed after the impregnation treatment. When the number of impregnation treatments is plural, drying / firing may be performed between the respective impregnation treatments.
Other methods include a spraying method in which a solution in which a metal compound of a platinum-based metal is dissolved in a carrier is sprayed, or a chemical vapor deposition method in which the metal component is chemically deposited.
Still other methods include a kneading method, a coprecipitation method, and an alkoxide method in which a carrier component before molding contains part or all of the metal component of the platinum-based metal for molding.

以上のような種々の方法によって調製される本発明で使用する触媒の比表面積、細孔容積等の物理性状は、本発明では特に限定するものではないが、優れた水素化活性を有する触媒とするためには、比表面積が200m2/g以上、細孔容積が0.3〜1.2mL/g、平均細孔径が6〜12nm、細孔径分布(MPD±1.5nm)が70%以上が好ましい。 The physical properties such as the specific surface area and pore volume of the catalyst used in the present invention prepared by various methods as described above are not particularly limited in the present invention, but the catalyst having excellent hydrogenation activity and In order to achieve this, the specific surface area is 200 m 2 / g or more, the pore volume is 0.3 to 1.2 mL / g, the average pore diameter is 6 to 12 nm, and the pore diameter distribution (MPD ± 1.5 nm) is 70% or more. Is preferred.

本発明では、分解および異性化反応の反応条件として、所期の目的を達成するために、用いた触媒の担体の種類に応じた反応条件下を採用する。すなわち、第1方法では、水素分圧を2〜20MPa、温度を200〜320℃、液空間速度を0.1〜2h-1、水素/オイル比を100〜2000L/Lとして、分解および異性化反応を行う。
また、第2方法では、水素分圧、液空間速度、および水素/オイル比は、第1方法と同様の範囲とし、温度は350〜400℃とする。
更にまた、上記ゼオライトおよびシリカ−アルミナ以外の他の担体を用いた触媒の場合は、水素分圧、液空間速度、および水素/オイル比は、上記第1方法および第2方法と概ね同様の範囲でよいが、温度を含め、用いた他の担体の種類に応じて最適範囲を採用することが好ましい。
In the present invention, as the reaction conditions for the decomposition and isomerization reactions, the reaction conditions corresponding to the type of catalyst support used are employed in order to achieve the intended purpose. That is, in the first method, decomposition and isomerization are carried out with a hydrogen partial pressure of 2 to 20 MPa, a temperature of 200 to 320 ° C., a liquid space velocity of 0.1 to 2 h −1 , and a hydrogen / oil ratio of 100 to 2000 L / L. Perform the reaction.
In the second method, the hydrogen partial pressure, the liquid space velocity, and the hydrogen / oil ratio are in the same ranges as in the first method, and the temperature is 350 to 400 ° C.
Furthermore, in the case of a catalyst using a support other than the zeolite and silica-alumina, the hydrogen partial pressure, liquid space velocity, and hydrogen / oil ratio are in the same range as the first method and the second method. However, it is preferable to adopt the optimum range depending on the type of other carrier used, including the temperature.

水素分圧が2MPa未満であると、ワックスの分解活性が低下しすぎ、20MPaを超えると、これだけの高圧に耐え得る高コストの設備を要し、不経済となる。水素分圧は2〜10MPaが好ましく、2.5〜8MPaがより好ましい。
温度は、第1方法の場合、200℃未満であると、触媒活性が低下しすぎ、320℃を超えると、分解が進行しすぎてガス化率が多くなってしまう。第1方法の場合、温度は好ましくは235〜320℃であり、更に好ましくは245〜315℃である。また、第2方法の場合、温度が350℃未満であると、触媒活性が低下しすぎ、400℃を超えると、分解が進行しすぎてガス化率が多くなってしまう。第2方法の場合、温度は好ましくは355〜390℃であり、更に好ましくは370〜380℃である。
液空間速度が0.1h-1未満であると、処理効率が低下してしまい、2h-1を超えると、触媒と原料油との接触時間が短くなりすぎて触媒活性が十分に発揮されない。液空間速度は好ましくは0.5〜1h-1である。
水素/オイル比が100L/L未満であると、ワックスの分解活性が低下しすぎ、2000L/Lを超えると、水素製造コストが上昇し、不経済である。水素/オイル比は好ましくは200〜1500L/Lであり、より好ましくは300〜1200L/Lである。
If the hydrogen partial pressure is less than 2 MPa, the decomposition activity of the wax is too low, and if it exceeds 20 MPa, expensive equipment that can withstand such a high pressure is required, which is uneconomical. The hydrogen partial pressure is preferably 2 to 10 MPa, and more preferably 2.5 to 8 MPa.
In the case of the first method, if the temperature is less than 200 ° C., the catalytic activity is too low, and if it exceeds 320 ° C., decomposition proceeds too much and the gasification rate increases. In the case of the first method, the temperature is preferably 235 to 320 ° C, more preferably 245 to 315 ° C. In the case of the second method, if the temperature is less than 350 ° C., the catalytic activity is too low, and if it exceeds 400 ° C., the decomposition proceeds too much and the gasification rate increases. In the case of the second method, the temperature is preferably 355 to 390 ° C, more preferably 370 to 380 ° C.
If the liquid hourly space velocity is less than 0.1 h -1, the process efficiency is lowered, and when it exceeds 2h -1, the catalytic activity is not sufficiently exhibited too short contact time between the catalyst and feedstock. The liquid space velocity is preferably 0.5 to 1 h −1 .
When the hydrogen / oil ratio is less than 100 L / L, the decomposition activity of the wax is too low, and when it exceeds 2000 L / L, the hydrogen production cost increases, which is uneconomical. The hydrogen / oil ratio is preferably 200 to 1500 L / L, more preferably 300 to 1200 L / L.

本発明で用いる処理対象油(原料油)は、炭素数が7〜100のノルマルパラフィンを50質量%以上含む、ノルマルパラフィンを主成分とするワックスであり、FT法で得られた液体生成物(合成炭化水素油)である。
原料油としては、例えば、単一ロットで得られたもの単独で使用してもよいし、複数ロットで得られたものを複数混合して使用してもよい。また、一定の触媒、一定の反応条件で得られたものを単独で使用してもよいし、異なった触媒、異なった反応条件で得られた複数のものを複数混合して使用してもよい。
The processing target oil (raw material oil) used in the present invention is a wax containing 50% by mass or more of normal paraffins having 7 to 100 carbon atoms as a main component of normal paraffin, and a liquid product obtained by the FT method ( Synthetic hydrocarbon oil).
As the raw material oil, for example, one obtained in a single lot may be used alone, or a plurality of those obtained in a plurality of lots may be mixed and used. In addition, a catalyst obtained under a certain catalyst and a certain reaction condition may be used alone, or a plurality of catalysts obtained under a different catalyst and different reaction conditions may be used in combination. .

本発明の炭化水素燃料油の製造方法によれば、上記のようなFT合成で得られた合成炭化水素油から、イソパラフィン比率が高く、低温流動性が良好な灯軽油留分を得ることができる。市販の灯軽油留分は、一般的に、炭素数9〜25のものを含む留分であるが、本発明で灯軽油留分を製造する際には、炭素数9〜21の留分(留出温度約150〜350℃)を製造することが、ワックスの析出を防止しやすい点で好ましい。   According to the method for producing hydrocarbon fuel oil of the present invention, a kerosene oil fraction having a high isoparaffin ratio and good low-temperature fluidity can be obtained from the synthetic hydrocarbon oil obtained by FT synthesis as described above. . Commercial kerosene oil fractions are generally fractions containing those having 9 to 25 carbon atoms, but when producing kerosene oil fractions in the present invention, fractions having 9 to 21 carbon atoms ( It is preferable to produce a distillation temperature of about 150 to 350 ° C. from the viewpoint of easy prevention of wax precipitation.

本発明では、炭素数が7〜100のノルマルパラフィンを50質量%以上含めば、FT法で得られた原料油をそのまま(およそ炭素数5以上のものを含むもの)用いてもよいし、蒸留により軽質分を除去して用いてもよい。好ましくは、蒸留により軽質分を除去し、原料油中の灯軽油留分に相当する炭素数のノルマルパラフィン、特に炭素数20以下のノルマルパラフィンを、好ましくは30質量%以下、より好ましくは10質量%以下とすることが望ましい。すなわち、原料油中の炭素数21以上のノルマルパラフィンは好ましくは70質量%より多く、より好ましくは90質量%より多くするとすることが望ましい。蒸留により軽質分を除去することにより、灯軽油留分に相当する炭素数またはより軽質な留分に相当する炭素数のノルマルパラフィンが、ガス化されてガス化率の上昇の要因となったり、分解することなくイソパラフィン化されずに残留して得られる燃料油の流動点上昇の要因となったりするのを防止できる点で好ましい。   In the present invention, when 50% by mass or more of normal paraffins having 7 to 100 carbon atoms are included, the raw material oil obtained by the FT method may be used as it is (including those having approximately 5 or more carbon atoms) or distilled. May be used after removing light components. Preferably, light components are removed by distillation, and normal paraffins having a carbon number corresponding to the kerosene fraction in the feedstock, particularly normal paraffins having 20 or less carbon atoms, preferably 30% by mass or less, more preferably 10% by mass. % Or less is desirable. That is, the normal paraffin having 21 or more carbon atoms in the raw material oil is preferably more than 70% by mass, more preferably more than 90% by mass. By removing light components by distillation, normal paraffins with carbon numbers corresponding to kerosene oil fractions or lighter fractions may be gasified to cause an increase in gasification rate, It is preferable in that it can prevent the pour point of the fuel oil obtained without being decomposed and isoparaffinized without being decomposed.

また、原料油中に、炭素数100を超えるパラフィンが多く含まれると、原料油の融点が高くなるので原料供給のためのポンプやライン等で閉塞を起こしやすくなる。この閉塞を防ぐためには、より高い温度に加熱する必要があるが、コストが上昇してしまう。また、炭素数100を超えるパラフィンを多く含む原料油を分解しようとすると、より過酷な分解条件にする必要があるため、熱エネルギーのコストが上昇してしまう。更に、このような過酷な条件下では、分解を制御するのが難しく、分解した成分が灯軽油留分に留まらずに、より軽質な留分に過分解してしまう恐れがある。したがって、原料油中の炭素数100を超えるパラフィンは、ガスクロマトグラフなどで検出下限以下(約0.1質量%未満)であることが望ましい。   In addition, when the raw material oil contains a large amount of paraffin having more than 100 carbon atoms, the melting point of the raw material oil becomes high, so that it is easy to cause clogging with a pump or a line for supplying the raw material. In order to prevent this blockage, it is necessary to heat to a higher temperature, but the cost increases. Moreover, since it is necessary to use more severe decomposition conditions when attempting to decompose a raw material oil containing a large amount of paraffins having more than 100 carbon atoms, the cost of thermal energy increases. Furthermore, under such severe conditions, it is difficult to control the decomposition, and the decomposed components may not be limited to the kerosene oil fraction but may be excessively decomposed into a lighter fraction. Therefore, it is desirable that the paraffin having more than 100 carbon atoms in the feedstock oil is below the lower limit of detection (less than about 0.1% by mass) by gas chromatography or the like.

更にまた、従来の水素化処理では、原料油となるFT法によって生成された重質なワックスが含酸素化合物を含んでいると、触媒が被毒されるので、予め原料から含酸素化合物を除去する処理を必要とするが、本発明では、原料油に含酸素化合物が含まれていても問題ない。本発明では、原料油に含酸素化合物を無水基準の酸素質量割合で0.01質量%以上含んでいてもよい。   Furthermore, in the conventional hydrotreatment, the catalyst is poisoned if the heavy wax produced by the FT method, which is the raw material oil, contains oxygenated compounds, so the oxygenated compounds are removed from the raw material in advance. In the present invention, there is no problem even if the raw material oil contains an oxygen-containing compound. In the present invention, the raw material oil may contain an oxygen-containing compound in an oxygen mass ratio on an anhydrous basis of 0.01% by mass or more.

本発明の炭化水素燃料油の製造方法では、上記のように軽質なノルマルパラフィンの含有を抑制して、ガス化率を10%未満、好ましくは5%未満にすることができる。   In the method for producing hydrocarbon fuel oil of the present invention, the gasification rate can be reduced to less than 10%, preferably less than 5% by suppressing the inclusion of light normal paraffin as described above.

上記のように、本発明の炭化水素燃料油の製造方法によれば、イソパラフィン比率が高く、低温流動性が良好な灯軽油留分を得ることができるが、この低温流動性が良好な灯軽油留分としては、イソパラフィン比率が70質量%以上あることが望ましい。イソパラフィン比率が70質量%以上であると、軽油のJIS規格を満たす上で望ましい。すなわち、日本で軽油として使用するためには、JIS K2204に規定された流動点および目詰まり点を満足する必要がある。例えば、広範囲の地域で使用される2号軽油は、流動点が−7.5℃以下、目詰まり点が−5℃以下と規定されており、温暖な地域で使用される特1号軽油では、流動点が+5℃以下(目詰まり点は規定なし)と規定されている。ディーゼルエンジン用燃料として使用する場合、温暖な地域においても流動点が+5℃以下であることが好ましく、さらに好ましくは−7.5℃以下である。
ただし、本発明では、イソパラフィン比率が70質量%未満で、流動点が所望の流動点より高い場合でも、より低温流動性に優れた基材と混合して、流動点を所望の流動点に調整することができる。その際の低温流動性に優れた基材としては、軽質な炭化水素または芳香族を多く含むものが考えられるが、軽質な炭化水素を混合する場合は、動粘度が低くなり過ぎないようにすることが望ましい。また、芳香族を多く含むものを混合する場合は、一般に芳香族を多く含む基材は、ディーゼル車の排出ガス中に浮遊粒子状物質(PM)や窒素酸化物(NOx)を増加させると言われているので、PMやNOxの過度な増加をきたさないようにすることが望ましい。
As described above, according to the method for producing hydrocarbon fuel oil of the present invention, a kerosene fraction having a high isoparaffin ratio and good low temperature fluidity can be obtained. The fraction preferably has an isoparaffin ratio of 70% by mass or more. An isoparaffin ratio of 70% by mass or more is desirable for satisfying the JIS standard for light oil. That is, in order to use as light oil in Japan, it is necessary to satisfy the pour point and clogging point specified in JIS K2204. For example, No. 2 diesel oil used in a wide area has a pour point of -7.5 ° C or less and a clogging point of -5 ° C or less. The pour point is defined as + 5 ° C. or less (the clogging point is not defined). When used as a fuel for a diesel engine, the pour point is preferably + 5 ° C. or lower, more preferably −7.5 ° C. or lower, even in a warm region.
However, in the present invention, even when the isoparaffin ratio is less than 70% by mass and the pour point is higher than the desired pour point, the pour point is adjusted to the desired pour point by mixing with a base material having better low temperature fluidity. can do. In this case, the base material having excellent low-temperature fluidity may be a light hydrocarbon or a material containing a large amount of aromatics, but when mixing light hydrocarbons, the kinematic viscosity should not be too low. It is desirable. In addition, when mixing materials containing a large amount of aromatics, it is generally said that a substrate containing a large amount of aromatics increases suspended particulate matter (PM) and nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas of diesel vehicles. Therefore, it is desirable not to cause an excessive increase in PM or NOx.

本発明を商業規模で実施する場合には、触媒を適当な反応器において、固定床、移動床または流動床として使用し、この反応器に上記の原料油を導入し、上記の水素化処理条件で処理すればよい。最も一般的には、上記の触媒を固定床として維持し、原料油が該固定床を下方に通過するようにする。
商業規模で実施に当たり、単独の反応器を使用してもよいし、連続した2つ以上の反応器を使用することもできる。2つ以上の反応器を用いて反応を多段で行い、各段の反応条件を緩やかな反応条件で行うことにより、所望の灯軽油留分の反応全体での収率を向上させることができる。
また、単独の反応器を使用する場合、反応器内に2つ以上の異なった触媒を充填して反応させることもできる。この際、触媒は反応器内を2層以上に分割し、各層に異なった触媒を分割して充填することもできるし、1層に触媒を混合して充填することもできる。更に、連続した2つ以上の反応器を使用する場合、それぞれの反応器に異なった触媒を使用することもできる。
When the present invention is carried out on a commercial scale, the catalyst is used in a suitable reactor as a fixed bed, moving bed or fluidized bed, the above feed oil is introduced into this reactor, and the above hydrotreatment conditions are used. Can be processed. Most commonly, the catalyst is maintained as a fixed bed so that the feedstock passes down the fixed bed.
In practice on a commercial scale, a single reactor may be used, or two or more reactors in series may be used. By performing the reaction in multiple stages using two or more reactors, and performing the reaction conditions in each stage under mild reaction conditions, the overall yield of the desired kerosene fraction can be improved.
When a single reactor is used, the reaction can be carried out by charging two or more different catalysts in the reactor. At this time, the catalyst can be divided into two or more layers in the reactor, and different layers can be filled with different catalysts, or the catalyst can be mixed and packed in one layer. Furthermore, when using two or more reactors in succession, different catalysts can be used for each reactor.

更にまた、反応器の下流側に分離装置を設け、重質分を反応器の上流側へ誘導して再度水素化分解処理を行うこともできる。例えば、水素化処理した生成物を精留塔にて分離し、重い未転換物質は、消滅のため水素化分解装置に誘導して再度水素化分解処理を行うことができる。
更に、水素化処理した生成物を回収する場合に水素化分解した原料の少なくとも一部を分離処理した後に、それを単一操作で処理して水素を製造し、該水素を生成物として少なくとも部分的に回収することもできる。
Furthermore, a separation device can be provided on the downstream side of the reactor, and the heavy component can be guided upstream of the reactor to perform the hydrocracking process again. For example, the hydrotreated product can be separated in a rectification column, and the heavy unconverted material can be guided to a hydrocracking apparatus for disappearance to be hydrocracked again.
Further, when recovering the hydrotreated product, at least a part of the hydrocracked raw material is separated and treated in a single operation to produce hydrogen, and the hydrogen is at least partially used as a product. Can also be recovered.

以下、実施例および比較例によりさらに具体的に本発明を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention further more concretely, this invention is not limited to a following example.

(実施例1)
表3に示したシリカ−アルミナ担体に、触媒基準で、金属換算で、白金0.5質量%を含有した白金族系触媒を、表1の条件で、表2および図1に示すワックス−1を原料として、反応温度360℃で水素化処理反応を実施し、活性評価を行った。評価結果を表4に示す。
ここで、活性評価は次のようにして行った。すなわち、原料ワックスを直立した円筒状の固定床流通式反応装置にその頂部から下向きに供給した。反応装置のサイズは、内径12mm(厚さ3mm)で、触媒18mLを充填した。反応評価に先立って、水素流通下で反応装置に具備されているヒーターを使用して、300℃、2時間の前処理還元を施した。その際の水素流通量は150mL/min、水素分圧は3.0MPaである。反応はヒーターの設定で反応温度を、圧力調整弁で反応圧力を、マスフローコントローラーで水素/オイル比をそれぞれコントロールして行った。固定床流通式反応装置の下流には、反応生成物回収用のトラップが2段設けられており、1段目は200℃に加熱しており、2段目は氷水で冷却しており、それぞれ重質留分および軽質留分を回収した。
Example 1
A platinum group catalyst containing 0.5% by mass of platinum in terms of metal on a silica-alumina support shown in Table 3 on a catalyst basis under the conditions shown in Table 1 and Wax-1 shown in Table 2 and FIG. As a raw material, a hydrogenation reaction was carried out at a reaction temperature of 360 ° C. to evaluate the activity. The evaluation results are shown in Table 4.
Here, activity evaluation was performed as follows. That is, the raw material wax was supplied downward from the top to a cylindrical fixed bed flow type reaction apparatus upright. The reactor had an inner diameter of 12 mm (thickness of 3 mm) and was filled with 18 mL of catalyst. Prior to the reaction evaluation, pretreatment reduction was performed at 300 ° C. for 2 hours using a heater provided in the reaction apparatus under hydrogen flow. In this case, the hydrogen flow rate is 150 mL / min, and the hydrogen partial pressure is 3.0 MPa. The reaction was carried out by controlling the reaction temperature with a heater setting, the reaction pressure with a pressure regulating valve, and the hydrogen / oil ratio with a mass flow controller. Downstream of the fixed bed flow type reactor, two stages of traps for reaction product recovery are provided, the first stage is heated to 200 ° C., the second stage is cooled with ice water, Heavy and light fractions were collected.

表4中のガス化率、灯軽油収率、及び灯軽油中のイソパラフィン比率は、次のように定義したものである。
ガス化率は、活性評価で投入した原料の質量に対する回収した生成物の質量%で定義した。
灯軽油収率は、まず、活性評価で回収した生成物をガスクロマトグラフで分析し、炭素数9〜21の物質の合計質量%を求めた。その後、100質量%からガス化率を除いた質量%に炭素数9〜21の物質の合計質量%を掛け合わせて定義した。
灯軽油中のイソパラフィン比率は、ガスクロマトグラフで炭素数9〜21の物質を100質量%としたときの、その中のイソパラフィンの質量%で定義した。
The gasification rate, kerosene yield, and isoparaffin ratio in kerosene in Table 4 are defined as follows.
The gasification rate was defined as the mass% of the recovered product relative to the mass of the raw material charged in the activity evaluation.
The kerosene oil yield was determined by first analyzing the product recovered by activity evaluation with a gas chromatograph and determining the total mass% of the substance having 9 to 21 carbon atoms. After that, the mass% obtained by removing the gasification rate from 100% by mass was multiplied by the total mass% of the substance having 9 to 21 carbon atoms.
The isoparaffin ratio in kerosene oil was defined as the mass% of isoparaffin in the substance having a carbon number of 9 to 21 as 100 mass% in the gas chromatograph.

Figure 0004324865
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(実施例2)
反応温度を375℃とする以外は、実施例1と同様にして活性評価を行った。評価結果を表4に示す。
(Example 2)
The activity was evaluated in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature was 375 ° C. The evaluation results are shown in Table 4.

参考例3)
表3に示したUSY型ゼオライト1担体に、触媒基準で、金属換算で、白金0.5質量%を含有した白金族系触媒を、表1の条件で、表2および図1に示すワックス−1を原料として、反応温度230℃で水素化処理反応を実施し、活性評価を行った。評価結果を表4に示す。
( Reference Example 3)
A platinum group catalyst containing 0.5% by mass of platinum in metal conversion on the basis of catalyst on the USY-type zeolite 1 carrier shown in Table 3 under the conditions shown in Table 1 and the waxes shown in Table 2 and FIG. Using 1 as a raw material, a hydrogenation reaction was carried out at a reaction temperature of 230 ° C., and activity evaluation was performed. The evaluation results are shown in Table 4.

(実施例4)
反応温度を240℃とする以外は、参考例3と同様にして活性評価を行った。評価結果を表4に示す。
(Example 4)
The activity was evaluated in the same manner as in Reference Example 3 except that the reaction temperature was 240 ° C. The evaluation results are shown in Table 4.

(実施例5)
反応温度を250℃とする以外は、参考例3と同様にして活性評価を行った。評価結果を表4に示す。
(Example 5)
The activity was evaluated in the same manner as in Reference Example 3 except that the reaction temperature was 250 ° C. The evaluation results are shown in Table 4.

(実施例6)
表3に示したY型ゼオライト担体に、触媒基準で、金属換算で、白金0.5質量%を含有した白金族系触媒を、表1の条件で、表2および図1に示すワックス−1を原料として、反応温度300℃で水素化処理反応を実施し、活性評価を行った。評価結果を表4に示す。
(Example 6)
A platinum group catalyst containing 0.5% by mass of platinum in terms of metal on a catalyst basis on the Y-type zeolite carrier shown in Table 3 under the conditions shown in Table 1 and wax-1 shown in Table 2 and FIG. As a raw material, the hydrogenation reaction was carried out at a reaction temperature of 300 ° C., and the activity was evaluated. The evaluation results are shown in Table 4.

(実施例7)
反応温度を310℃とする以外は、実施例6と同様にして活性評価を行った。評価結果を表4に示す。
(Example 7)
The activity was evaluated in the same manner as in Example 6 except that the reaction temperature was 310 ° C. The evaluation results are shown in Table 4.

参考例8)
表3に示したUSY型ゼオライト2担体に、触媒基準で、金属換算で、白金0.5質量%を含有した白金族系触媒を、液空間速度を1.0h-1、水素/オイル比を500L/Lとする以外は、表1の条件で、表2および図1に示すワックス−1を原料として、反応温度220℃で水素化処理反応を実施し、活性評価を行った。評価結果を表4に示す。
( Reference Example 8)
A platinum group catalyst containing 0.5% by mass of platinum in metal conversion on a catalyst basis with respect to the USY-type zeolite 2 carrier shown in Table 3, the liquid space velocity is 1.0 h −1 , and the hydrogen / oil ratio is Except for setting it to 500 L / L, under the conditions of Table 1, using the wax-1 shown in Table 2 and FIG. 1 as a raw material, a hydrogenation reaction was carried out at a reaction temperature of 220 ° C. to evaluate the activity. The evaluation results are shown in Table 4.

(比較例1)
反応温度を350℃とする以外は、実施例1と同様にして活性評価を行った。評価結果を表4に示す。
(Comparative Example 1)
The activity was evaluated in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature was 350 ° C. The evaluation results are shown in Table 4.

(比較例2)
反応温度を400℃とする以外は、実施例1と同様にして活性評価を行った。評価結果を表4に示す。
(Comparative Example 2)
The activity was evaluated in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature was 400 ° C. The evaluation results are shown in Table 4.

(比較例3)
反応温度を410℃とする以外は、実施例1と同様にして活性評価を行った。評価結果を表4に示す。
(Comparative Example 3)
The activity was evaluated in the same manner as in Example 1 except that the reaction temperature was 410 ° C. The evaluation results are shown in Table 4.

(比較例4)
反応温度を260℃とする以外は、参考例3と同様にして活性評価を行った。評価結果を表4に示す。
(Comparative Example 4)
The activity was evaluated in the same manner as in Reference Example 3 except that the reaction temperature was 260 ° C. The evaluation results are shown in Table 4.

(比較例5)
反応温度を280℃とする以外は、実施例6と同様にして活性評価を行った。評価結果を表4に示す。
(Comparative Example 5)
The activity was evaluated in the same manner as in Example 6 except that the reaction temperature was 280 ° C. The evaluation results are shown in Table 4.

(比較例6)
反応温度を320℃とする以外は、実施例6と同様にして活性評価を行った。評価結果を表4に示す。
(Comparative Example 6)
The activity was evaluated in the same manner as in Example 6 except that the reaction temperature was 320 ° C. The evaluation results are shown in Table 4.

(比較例7)
表3に示したUSY型ゼオライト2担体に、触媒基準で、金属換算で、白金0.5質量%を含有した白金族系触媒を、液空間速度を1.0h-1、水素/オイル比を500L/Lとする以外は、表1の条件で、表2および図1に示すワックス−1を原料として、反応温度240℃で水素化処理反応を実施し、活性評価を行った。評価結果を表4に示す。
(Comparative Example 7)
A platinum group catalyst containing 0.5% by mass of platinum in metal conversion on a catalyst basis with respect to the USY-type zeolite 2 carrier shown in Table 3, the liquid space velocity is 1.0 h −1 , and the hydrogen / oil ratio is Except for setting it to 500 L / L, under the conditions of Table 1, using the wax-1 shown in Table 2 and FIG. The evaluation results are shown in Table 4.

(比較例8)
原料を表2および図1に示すワックス−2とする以外は、参考例8と同様にして活性評価を行った。評価結果を表4に示す。
ワックス−2は、表2にみられるように、炭素数21以下のノルマルパラフィンが30質量%を超えているため、参考例8と比較してガス化率が高く、また炭素数9〜21の灯軽油留分に分解されなかったノルマルパラフィンが残存するため、イソパラフィン比率が低くなってしまった。
(Comparative Example 8)
Activity evaluation was performed in the same manner as in Reference Example 8 except that the raw material was wax-2 shown in Table 2 and FIG. The evaluation results are shown in Table 4.
As can be seen in Table 2, since the normal paraffin having 21 or less carbon atoms exceeds 30% by mass, the wax-2 has a higher gasification rate than that of Reference Example 8, and has 9 to 21 carbon atoms. Since the normal paraffin that was not decomposed remained in the kerosene fraction, the isoparaffin ratio was lowered.

(比較例9)
反応温度を230℃とする以外は、比較例8と同様にして活性評価を行った。評価結果を表4に示す。
ワックス−2を原料としているため、比較例8より10℃上げることにより、さらにガス化率が高くなってしまい、炭素数9〜21の灯軽油中のイソパラフィン比率は低かった。
(Comparative Example 9)
The activity was evaluated in the same manner as in Comparative Example 8 except that the reaction temperature was 230 ° C. The evaluation results are shown in Table 4.
Since wax-2 was used as a raw material, the gasification rate was further increased by raising the temperature by 10 ° C. from Comparative Example 8, and the isoparaffin ratio in the kerosene oil having 9 to 21 carbon atoms was low.

(比較例10)
表3に示したUSY型ゼオライト2担体に、触媒基準で、金属換算で、白金0.5質量%を含有した白金族系触媒を、表1の条件で、表2および図1に示すワックス−2を原料として、反応温度210℃で水素化処理反応を実施し、活性評価を行った。評価結果を表4に示す。
比較例8とガス化率は同等で、10質量%を下回ったものの、ワックス−2を原料としているため、灯軽油中のイソパラフィン比率は低かった。
(Comparative Example 10)
A platinum group catalyst containing 0.5% by mass of platinum in metal conversion on the basis of catalyst on the USY-type zeolite 2 carrier shown in Table 3 under the conditions shown in Table 1 and the waxes shown in Table 2 and FIG. 2 was used as a raw material, and a hydrogenation reaction was carried out at a reaction temperature of 210 ° C. to evaluate the activity. The evaluation results are shown in Table 4.
Although the gasification rate was the same as that of Comparative Example 8, it was less than 10% by mass, but since wax-2 was used as a raw material, the isoparaffin ratio in kerosene oil was low.

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(実施例9)
実施例5で生成された油を、225℃〜250℃のカットレンジで蒸留して、低温流動性を評価した。この低温流動性の評価は、評価対象油を、ASTM−D2892に示された原油蒸留方法に準拠した装置にて、所定温度範囲のカットレンジで蒸留して得た留分について評価したものである。評価結果を表5に示した。
ここで、イソパラフィン比率は、ガスクロマトグラフで炭素数9〜21の物質を100質量%としたときの、その中のイソパラフィンの質量%で定義した。また、曇り点および流動点は、JIS K2269に従って測定した。さらに、所定温度範囲のカットレンジで蒸留して得た留分の、JIS K2254に示された蒸留試験方法で測定した10%留出温度、および90%留出温度も表5に示した。
Example 9
The oil produced in Example 5 was distilled at a cut range of 225 ° C. to 250 ° C. to evaluate low temperature fluidity. This evaluation of low-temperature fluidity is an evaluation of the fraction obtained by distilling the oil to be evaluated in a device in accordance with the crude oil distillation method shown in ASTM-D2892 within a predetermined temperature range cut range. . The evaluation results are shown in Table 5.
Here, the isoparaffin ratio was defined by mass% of isoparaffin in the substance having a carbon number of 9 to 21 as 100 mass% in the gas chromatograph. The cloud point and pour point were measured according to JIS K2269. Furthermore, Table 5 also shows the 10% distillation temperature and 90% distillation temperature measured by the distillation test method shown in JIS K2254 of the fraction obtained by distillation in the cut range of the predetermined temperature range.

(実施例10)
蒸留のカットレンジを250℃〜275℃としたこと以外は、実施例9と同様にして低温流動性を評価した。評価結果を表5に示す。
(Example 10)
The low temperature fluidity was evaluated in the same manner as in Example 9 except that the cut range of distillation was 250 ° C to 275 ° C. The evaluation results are shown in Table 5.

(実施例11)
蒸留のカットレンジを275℃〜300℃としたこと以外は、実施例9と同様にして低温流動性を評価した。評価結果を表5に示す。
Example 11
The low temperature fluidity was evaluated in the same manner as in Example 9 except that the cut range of distillation was 275 ° C to 300 ° C. The evaluation results are shown in Table 5.

(実施例12)
蒸留のカットレンジを300℃〜325℃としたこと以外は、実施例9と同様にして低温流動性を評価した。評価結果を表5に示す。
Example 12
The low temperature fluidity was evaluated in the same manner as in Example 9 except that the distillation cut range was 300 ° C. to 325 ° C. The evaluation results are shown in Table 5.

(実施例13)
蒸留のカットレンジを325℃〜350℃としたこと以外は、実施例9と同様にして低温流動性を評価した。評価結果を表5に示す。
(Example 13)
The low temperature fluidity was evaluated in the same manner as in Example 9 except that the cut range of distillation was 325 ° C to 350 ° C. The evaluation results are shown in Table 5.

(比較例11)
FT法では、ワックスの他にナフサ留分、灯油留分、軽油留分も同時に生成する。表2および図1に示すワックス−1と同時に生成されたこれら軽質留分を、珪藻土にニッケルを担持した触媒を用いて水素化処理をすることにより、オレフィンおよび含酸素化合物を除去し、225℃〜250℃のカットレンジで蒸留して、低温流動性を評価した。評価結果を表5に示す。
(Comparative Example 11)
In the FT method, a naphtha fraction, a kerosene fraction, and a light oil fraction are simultaneously generated in addition to the wax. These light fractions produced simultaneously with wax-1 shown in Table 2 and FIG. 1 are hydrotreated using a catalyst in which nickel is supported on diatomaceous earth to remove olefins and oxygen-containing compounds, and 225 ° C. Distillation was performed at a cut range of ˜250 ° C. to evaluate low temperature fluidity. The evaluation results are shown in Table 5.

(比較例12)
蒸留のカットレンジを250℃〜275℃としたこと以外は、比較例11と同様にして低温流動性を評価した。評価結果を表5に示す。
(Comparative Example 12)
The low-temperature fluidity was evaluated in the same manner as in Comparative Example 11 except that the distillation cut range was 250 ° C. to 275 ° C. The evaluation results are shown in Table 5.

(比較例13)
蒸留のカットレンジを275℃〜300℃としたこと以外は、比較例11と同様にして低温流動性を評価した。評価結果を表5に示す。
(Comparative Example 13)
The low-temperature fluidity was evaluated in the same manner as in Comparative Example 11 except that the distillation cut range was 275 ° C to 300 ° C. The evaluation results are shown in Table 5.

(比較例14)
蒸留のカットレンジを300℃〜325℃としたこと以外は、比較例11と同様にして低温流動性を評価した。評価結果を表5に示す。
(Comparative Example 14)
The low-temperature fluidity was evaluated in the same manner as in Comparative Example 11 except that the distillation cut range was 300 ° C. to 325 ° C. The evaluation results are shown in Table 5.

(比較例15)
蒸留のカットレンジを325℃〜350℃としたこと以外は、比較例11と同様にして低温流動性を評価した。評価結果を表5に示す。
(Comparative Example 15)
The low temperature fluidity was evaluated in the same manner as in Comparative Example 11 except that the distillation cut range was 325 ° C to 350 ° C. The evaluation results are shown in Table 5.

Figure 0004324865
Figure 0004324865

実施例及び比較例で用いた原料ワックスの炭素数に応じたノルマルパラフィン含有率を示すグラフである。It is a graph which shows the normal paraffin content rate according to carbon number of the raw material wax used by the Example and the comparative example.

Claims (2)

フィッシャー・トロプシュ合成により生成された炭素数が21〜100のノルマルパラフィンを70質量%以上含むワックスを、
Y型ゼオライト及びUSY型ゼオライトから選ばれた少なくとも1種のゼオライトを主成分とする担体に、白金族金属の少なくとも1種を、触媒基準で、金属換算で、0.01〜10質量%含有してなる触媒を用いて、
水素分圧を2〜20MPa、温度を235〜320℃、液空間速度を0.1〜2h-1、水素/オイル比を100〜2000L/Lとして、
ガス化率10質量%未満で、分解および異性化反応させ、炭素数9〜21の留分におけるイソパラフィン比率を70質量%以上とする、
ことを特徴とする炭化水素燃料油の製造方法。
A wax containing 70 % by mass or more of normal paraffin having 21 to 100 carbon atoms produced by Fischer-Tropsch synthesis,
A carrier mainly composed of at least one zeolite selected from Y-type zeolite and USY-type zeolite contains at least one platinum group metal in an amount of 0.01 to 10% by mass in terms of metal based on the catalyst. Using the catalyst
The hydrogen partial pressure is 2 to 20 MPa, the temperature is 235 to 320 ° C., the liquid space velocity is 0.1 to 2 h −1 , and the hydrogen / oil ratio is 100 to 2000 L / L.
With a gasification rate of less than 10% by mass, decomposition and isomerization reaction are performed, and the isoparaffin ratio in the fraction having 9 to 21 carbon atoms is 70% by mass or more.
A method for producing a hydrocarbon fuel oil.
フィッシャー・トロプシュ合成により生成された炭素数が21〜100のノルマルパラフィンを70質量%以上含むワックスを、
シリカ/アルミナ質量比が1.5以上であるシリカ−アルミナを主成分とする担体に、白金族金属の少なくとも1種を、触媒基準で、金属換算で、0.01〜10質量%含有してなる触媒を用いて、
水素分圧を2〜20MPa、温度を355390℃、液空間速度を0.1〜2h-1、水素/オイル比を100〜2000L/Lとして、
ガス化率10質量%未満で、分解および異性化反応させ、炭素数9〜21の留分におけるイソパラフィン比率を70質量%以上とする、
ことを特徴とする炭化水素燃料油の製造方法。
A wax containing 70 % by mass or more of normal paraffin having 21 to 100 carbon atoms produced by Fischer-Tropsch synthesis,
In a carrier mainly composed of silica-alumina having a silica / alumina mass ratio of 1.5 or more, at least one platinum group metal is contained in an amount of 0.01 to 10% by mass in terms of metal on a catalyst basis. Using the catalyst
The hydrogen partial pressure is 2 to 20 MPa, the temperature is 355 to 390 ° C., the liquid space velocity is 0.1 to 2 h −1 , and the hydrogen / oil ratio is 100 to 2000 L / L.
With a gasification rate of less than 10% by mass, decomposition and isomerization reaction are performed, and the isoparaffin ratio in the fraction having 9 to 21 carbon atoms is 70% by mass or more.
A method for producing a hydrocarbon fuel oil.
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