JP5469791B2 - 低硫黄留出物の製造 - Google Patents
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Description
本出願は、1998年12月8日出願の米国仮特許出願第60/111,346号からの優先権を主張する、1999年12月7日出願の米国出願第09/457,434号の一部継続出願である。
本発明は、留出ストリームを水素処理して、格段に硫黄が少なく、全芳香族化合物および多環式芳香族化合物が中程度に減少されたストリームを製造する方法に関する。留出ストリームは第1の水素化脱硫段で水素化脱硫される。生成した生成物ストリームは第1の分離域に送られ、そこで気相生成物ストリームおよび液相生成物ストリームが製造される。液相生成物ストリームは第2の水素化脱硫段に送られ、その生成物ストリームは第2の分離域に送られ、そこで気相生成物ストリームおよび硫黄が少ない液体生成物ストリームが製造される。前記第2の分離域からの気相生成物ストリームの少なくとも一部を、第1の水素化脱硫段にカスケードすることが可能である。
環境および規制の発議案は、留出燃料中の硫黄と芳香族化合物の両方のレベルをどこまでも低くすることを要求している。例えば、2005年について欧州連合内で販売されようとする留出燃料に関する硫黄規制案は50wppm以下である。留出燃料およびより重質の炭化水素生成物中に見られる全芳香族化合物のより低いレベルおよび多環芳香族化合物のより低いレベルを要求するであろう規制案もある。さらに、カリフォルニアAir Resources Board(CARB)の標準ディーゼルおよびスウェーデンクラスIディーゼルに関する、許容可能な最大全芳香族化合物レベルは、それぞれ10体積%および5体積%である。さらに、CARB標準燃料は、1.4体積%より多い多環式芳香族化合物(PNA)を許容していない。従って現在、これらの規制案のゆえに多くの研究が水素化処理技術において行われている。
本発明によれば、多段階からなる、硫黄含有率が3,000wppmより高い留出原料池中の硫黄レベルを減少させる方法であって、
(a)第1の水素化脱硫段において、硫黄含有率が3,000wppmより高い留出原料油ストリームを、水素含有処理ガスの存在下で反応させて、硫黄含有率が1,000wppm未満の液体生成物ストリームを生じさせる工程であって、前記第1の水素化脱硫段は一つ以上の反応域を含み、前記反応域は各々、水素化脱硫触媒の存在下、水素化脱硫条件で運転され、前記水素含有処理ガスの一部は下記工程(d)の第2の水素化脱硫段からカスケードされる工程;
(b)前記液体生成物ストリームを第1の分離域に送り、そこで水素含有生成物ガスストリームと液相生成物ストリームを生成させる工程;
(c)前記液相生成物ストリームを第2の水素化脱硫段に送る工程;
(d)前記第2の水素化脱硫段において、前記液相生成物ストリームを、水素含有処理ガスの存在下で反応させて、硫黄含有率が100wppm未満の液体生成物ストリームを生じさせる工程であって、前記第2の水素化脱硫段は一つ以上の反応域を含み、前記反応域は各々、水素化脱硫触媒床を含む水素化脱硫条件で運転される工程;および
(e)前記工程(d)の液体生成物ストリームを第2の分離域に送り、そこで水素含有生成物ガスストリームと液相生成物ストリームを生成させる工程
を含むことを特徴とする硫黄レベルを減少させる方法が提供される。
本発明による処理に適する原料ストリームは、留出物の範囲およびそれ以上で沸騰する石油系原料ストリーム(即ち「留出物」)である。こうした原料ストリームは、典型的には約150℃〜約400℃、好ましくは約175℃〜約370℃の沸点範囲を有する。これらの原料ストリームは、通常約3,000wppmより多い硫黄を含有する。こうした原料ストリームの例としては、バージン留出物、軽質接触分解サイクル油、軽質コーカー油などが挙げられるが、これらに限定されない。精製業者は、硫黄などのヘテロ原子を除去すると共に、芳香族化合物を飽和させて、これらのタイプの原料ストリームを品質向上させることが非常に望ましい。
従来の商用NiMo/Al2O3(Akzo−Nobel KF842/840)触媒およびCoMo/Al2O3(Akzo−Nobel KF−752)触媒の両方を含む反応器を用い、圧力300〜350psig、出口H2圧150〜180psig、処理ガスH2含量75%、処理ガス比500〜700SCF/B、LHSV0.3〜0.45、温度330〜350℃の典型的な条件下で、約10,000〜12,000wppmの硫黄を含有するバージン留出原料を商用水素化脱硫装置(第1の水素化脱硫段)内で処理した。この第1の水素化脱硫段からの液体生成物ストリームを、第2の水素化脱硫段への原料ストリーム(下記表1の原料特性の項に記載)として用いた。この第2の水素化脱硫段に関するプロセス条件も下記の表に示している。すべての実験において、商用NiMo触媒(2.6重量%Niおよび14.3重量%Moを含む基準C−411)を用いた。
Claims (13)
-
多段階からなる、多環式芳香族化合物を含有しかつ硫黄含有率が3,000wppmよ
り高い留出原料油中の硫黄レベルを減少させる方法であって、
(a)第1の水素化脱硫段において、前記留出原料油ストリームを、(i)下記工程(
d)の第2の水素化脱硫段からカスケードされる水素含有ガスおよび(ii)本プロセス
以外の供給源から供給される水素含有ガスからなる水素含有処理ガスの存在下で反応させ
て、硫黄含有率が500wppm未満の液体生成物ストリームを生じさせる工程であって
、前記第1の水素化脱硫段は一つ以上の反応域を含み、前記反応域は各々、水素化脱硫触
媒の存在下、水素化脱硫条件で運転される工程;
(b)前記液体生成物ストリームを第1の分離域に送り、そこで水素含有生成物ガスス
トリームと液相生成物ストリームを生成させる工程;
(c)前記液相生成物ストリームを第2の水素化脱硫段に送る工程;
(d)前記第2の水素化脱硫段において、前記液相生成物ストリームを、水素含有処理
ガスの存在下で反応させて、硫黄含有率が100wppm未満でかつ全芳香族化合物対多
環式芳香族化合物の比が11より大きい液体生成物ストリームを生じさせる工程であって
、前記第2の水素化脱硫段は一つ以上の反応域を含み、前記反応域は各々、水素化脱硫触
媒床を含む水素化脱硫条件で運転され、また前記第2の水素化脱硫段における水素含有処
理ガスの水素部分の導入比は、前記第2の水素化脱硫段での化学的水素消費量の3倍以下
である工程;および
(e)前記工程(d)の液体生成物ストリームを第2の分離域に送り、そこで水素含有
生成物ガスストリームと液相生成物ストリームを生成させる工程を含み、
前記第2の水素化脱硫段に供給する前記液相生成物ストリームは、24.07重量%以
上の全芳香族化合物含量および7.84重量%以下の多環式芳香族化合物含量を有し、
前記第2の水素化脱硫段における水素化脱硫条件は、200℃〜400℃の温度、15
0〜1500psig(1034〜10340kPag)の圧力であり、
前記第1の水素化脱硫段における水素化脱硫触媒は、NiMo/Al 2 O 3 触媒および
CoMo/Al 2 O 3 触媒を含み、一方、前記第2の水素化脱硫段における水素化脱硫触
媒は、NiMo/Al 2 O 3 触媒を含む、
ことを特徴とする硫黄レベルを減少させる方法。
- 前記工程d)を、前記液体生成物ストリームが50wppm未満の硫黄を含有するよう
に行うことを特徴とする請求項1に記載の硫黄レベルを減少させる方法。
- 前記工程d)を、前記液体生成物ストリームが25wppm未満の硫黄を含有するよう
に行うことを特徴とする請求項1に記載の硫黄レベルを減少させる方法。
- 前記第1および第2の水素化脱硫段の触媒は、無機耐火性担体上に担持された、少なく
とも一種の第VI族金属および少なくとも一種の第VIII族金属を含む触媒から選択さ
れることを特徴とする請求項1に記載の硫黄レベルを減少させる方法。
- 前記第VI族金属は、MoまたはWから選択され、また前記第VIII族金属は、Ni
またはCoから選択されることを特徴とする請求項4に記載の硫黄レベルを減少させる方
法。
- 前記第1の分離域からの水素含有生成物ガスストリームの少なくとも一部を、前記第1
の水素化脱硫段に再循環することを特徴とする請求項1に記載の硫黄レベルを減少させる
方法。
- 前記第2の分離域からの水素含有生成物ガスストリームをすべて前記第1の水素化脱硫
段に再循環することを特徴とする請求項1に記載の硫黄レベルを減少させる方法。
- 前記第2の水素化脱硫段の水素含有処理ガス中に含まれる水素の導入比は、前記第2の
水素化脱硫段での化学的水素消費量の2倍以下であることを特徴とする請求項7に記載の
硫黄レベルを減少させる方法。
- 前記第2の水素化脱硫段は、異なる温度で運転される二つ以上の反応域を含み、前記反
応域の少なくとも一つが他の反応域より少なくとも25℃低い温度で運転されることを特
徴とする請求項1に記載の硫黄レベルを減少させる方法。
- 前記第2の水素化脱硫段は、異なる温度で運転される二つ以上の異なる反応域を含み、
前記反応域の少なくとも一つが他の反応域より少なくとも50℃低い温度で運転されるこ
とを特徴とする請求項9に記載の硫黄レベルを減少させる方法。
- 原料油の流れに関し最も下流側の反応域は、より低温の反応域であることを特徴とする
請求項9に記載の硫黄レベルを減少させる方法。
- 前記第2の分離域からの水素含有生成物ガスストリームの一部を、本プロセスから抜き
出すことを特徴とする請求項1に記載の硫黄レベルを減少させる方法。
- 前記第2の水素化脱硫段に供給される前記水素含有処理ガスは、ワンススルー処理ガス
であることを特徴とする請求項1に記載の硫黄レベルを減少させる方法。
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