JP5489715B2 - 改質原料油を用いたディレードコーキングプロセス - Google Patents

Description

本発明の適用分野はディレードコーキングプロセス（ｄｅｌａｙｅｄ ｃｏｋｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ）である。とくに、ディーゼル油の生成量を増加させ、コークスの生成量を減少させるために、ディレードコーキングユニット用の原料油を改質するプロセスの範囲内である。

先行技術の説明
残留石油留分をディレードコーキングするプロセスは、しばらく前より石油精製産業で用いられてきている。このプロセスにより、重油留分を、例えば、コーキング産物由来の液化石油ガス（ＬＰＧ）、ナフサおよび軽油など、より高付加価値を有するより軽質の生成物に転化させることが可能になる。

従来のディレードコーキングプロセスでは、新しい原料油、一般に減圧残油が分留塔の底部領域に供給され、分留塔では自然リサイクルの取込みが起こって、ユニットの混合原料油を形成する。通常、自然リサイクルを用いて、任意の流動式接触分解（ＦＣＣ）ユニットへ送ることになる、コーキング産物由来の重質軽油の品質を調整する。

混合原料油は炉に送られ、そこで熱分解反応を開始し、炉管でのコークスの形成を最小限とすることができるように、数分程度の非常に短い時間滞留しなければならない。

炉を５００℃程度の温度で出ていくと、分解原料油はコークスドラムに供給され、コークスドラムで熱分解およびコーキングまたは炭化反応が完了する。これらの反応は、混合原料油中のものより軽質の炭化水素とコークスとを発生させる。コークスドラム内で生じる反応は吸熱性であり、ドラムからの排出物の温度は４２５℃〜４５５℃の値の幅の範囲内にある。

形成したコークスは、スチームパージおよび水による冷却の各ステージの後で、取り出す必要があるまでドラムに蓄積する。コークスドラム内に蓄積したコークスを取り出す目的で、コークスドラムからの排出物は別の空のコークスドラムへ転送し、そのとき蓄積段階が開始される。コークスの取出しは、高圧水切断装置によって行われる。

次いで、コークスドラムからの排出物はディレードコーキングユニットの分留塔へ送られ、そこで排出物は
燃料ガス、ＬＰＧおよび軽質ナフサ（分留塔の頂部から出ていくため、先行技術では炉頂ガスとして知られている）の混合物、並びに
重質ナフサ、コーキング産物由来の軽質軽油（ＬＧＯ）、およびコーキング産物由来の重質軽油（ＨＧＯ）の副産物
に分離される。

より良い操作収率を得るため、ディレードコーキングプロセスのいくつかのステージで特別な注意がはらわれる。すなわち、
コークス形成がコークスドラム内のみで発生し、炉の管内では発生しないことが望ましい。したがって、炉の管内でのコークス形成を最小にするため、混合原料油を炉内に数分だけ滞留させ、且つ、
反応の進行とコークスドラムの排出管内での起こり得る望ましくないコークスの付着を防ぐために、軽油および／または残油の流れを用いて急速冷却（急冷）を行う。

ますます重質化する石油の発見により、精油所でディレードコーキングプロセスの重要度が高まってきている。その理由は主に、そのような石油からの残油の収率の増加にある。

ディレードコーキングプロセスは先行技術でよく知られている。最も古いプロセスの１つが米国特許第３５６３８８４号によって開示されている。前述の特許は、タールが原材料として利用され、重質軽油リサイクルが提供されるプロセスについて記載している。

前述の発明に基づいて、いくつかの変法が導入されてきた。米国特許第４２１３８４６号は、リサイクル物質が水素処理される、高級コークス形成のためのディレードコーキングプロセスを開示している。

米国特許第４１７７１３３号は、予熱ステージを通過した新しい原料油をフラッシュ蒸留に付して非晶質物質を取り出す、高級コークス形成のためのディレードコーキングプロセスについて記載している。

米国特許第４４５５２１９号および同第４５１８４８７号は、リサイクル物質として一般に使用される重質炭化水素生成物の一部またはすべてをより軽質の炭化水素で代用し、その同じものをユニットの新しい原料油と混合する、ディレードコーキングプロセスを開示している。

米国特許第４６６１２４１号は、リサイクルの排除によって、コークスの収率を最小化し、液体生成物の収率を最大化する、ディレードコーキングプロセスについて記載している。

米国特許第５７１１８７０号は、液体生成物の収率を最適化し、コークスおよびガスの収率を減少させるために、新たな原料油を水と混合し、任意選択で、リサイクル物質に由来するメタンまたは軽油などの水素供与体とも混合する、ディレードコーキングのプロセスを開示する。

認め得るように、液体生成物（主にガソリン）の収率を最大化し、コークスおよびガスの収率を減少させる目的で、ディレードコーキングプロセスを開発する傾向がある。この目的を達成するために、ディレードコーキングプロセスのリサイクル率を減少させ、減圧蒸留塔の過酷な条件を増加させることにより、重質減圧軽油の分離を最大化する傾向がある。

このようにして、接触分解ユニット用の原料油に適した、重質減圧軽油の生成品質が優先される。これにより、減圧蒸留塔の底部ではますます重質の減圧残油が発生することになる。

したがって、軽油および減圧残油が過剰に存在する精油プログラム、並びにディーゼル油の需要増加に対して、当技術分野では、ディーゼル油の生成量を最大にするために、同時転化を実行可能にする解決策に向けた動きがある。

発明の概要
本発明の主題である、改質原料油を用いたディレードコーキングするプロセスでは、ディレードコーキングユニットの原料油に対する改質によって、ディーゼル油の体積を最大にし、生成されるコークスの体積を最小にする解決策を検討する。

本発明によると、原料油は、先行技術で減圧残油として知られている減圧蒸留塔からの底部生成物、および前述の減圧蒸留で得られる重質減圧軽油からなる。

本発明の第一の態様では、新たな仕込み原料中の重質減圧軽油の体積パーセントは２％〜５０％の値の範囲内にある。優先的には、５％と４０％の間に含まれる値の幅の範囲内にある。とくに１０％と３０％の間に含まれる値の幅の範囲内にある。

本発明の第二の態様では、先行技術で常圧残油として知られている常圧蒸留塔に由来する底部残油は、ユニットの原料油として用いられる。

本発明の主題である、改質原料油を用いたディレードコーキングするプロセスは、例に過ぎない以下の詳細な説明を、以下で参照する、この説明の一体部分である図面と結び付けることによって理解を深められよう。

先行技術によるディレードコーキングプロセスに関わる設備品目を概略的に示す図である。 本発明の第一の態様による、改質原料油を用いたディレードコーキングプロセスに関わる設備品目を概略的に示す図である。 本発明の第二の態様による、改質原料油を用いたディレードコーキングプロセスに関わる設備品目を概略的に示す図である。

発明の詳細な説明
本発明の主題である、改質原料油を用いたディレードコーキングするプロセスの説明を、下記の図に基づいて、それぞれの構成要素の識別に従って行う。

図１は、先行技術によるディレードコーキングプロセスに関わる設備品目を概略的に示す。石油（１）を常圧蒸留塔（２）に供給し、そこから様々な誘導体、例えば燃料ガス（３）、ナフサ（４）、およびこの図に示していない他のものなどを取り出す。さらに、先行技術で常圧残油として知られている常圧蒸留塔（２）の底部生成物（５）を減圧蒸留塔（６）に供給し、そこから様々な誘導体、例えば、重質減圧軽油（７）、この図に示していない他の誘導体、および先行技術で減圧残油として知られている底部生成物（８）などを取り出す。底部生成物（８）をディレードコーキングユニット（９）に送り、重質減圧軽油（７）を接触分解ユニット（この図に示していない）に送る。

図２は、本発明の第一の態様による、改質原料油を用いたディレードコーキングプロセスに関わる設備品目を概略的に示す。石油（１）を常圧蒸留塔（２）に供給し、そこから様々な誘導体、例えば燃料ガス（３）、ナフサ（４）、およびこの図に示していない他のものなどを取り出す。さらに、先行技術で常圧残油として知られている常圧蒸留塔（２）の底部残油（５）を減圧蒸留塔（６）に供給し、そこから様々な誘導体、例えば、重質減圧軽油（７）、この図に示していない他の誘導体、および先行技術で減圧残油として知られている底部生成物（８）などを取り出す。

重質減圧軽油（７）の留分（７’）を減圧蒸留塔（６）の底部生成物（８）に加える。重質減圧軽油（７）の加えられた留分（７’）の減圧残油に対する体積パーセントは、２％〜５０％の値の幅の範囲内にある。優先的には、５％〜４０％の値の幅の範囲内にある。とくに１０％〜３０％の値の幅の範囲内にある。重質減圧軽油（７）の前述の部分（７’）を、図２に示す態様に従って、減圧蒸留塔（６）の外部にあるラインによって減圧残油に加えてもよい。

代替として、重質減圧軽油（７）の前述の留分（７’）を前述の減圧蒸留塔（６）内の減圧残油に加えてもよい。

続いて、このように混合した原料油（８’）をディレードコーキングユニット（９）に送り、重質減圧軽油（７）の残りの部分（７”）を接触分解ユニット（この図に示していない）に送る。

図３は、本発明の第二の態様による、改質仕込み原料を用いたディレードコーキングプロセスに関わる設備品目を概略的に示す。生成されるディーゼル油の体積増加をより大きくし、且つコークスの体積減少をより大きくする目的で、石油（１）を常圧蒸留塔（２）に供給し、そこから様々な誘導体、例えば燃料ガス（３）、ナフサ（４）、およびこの図に示していない他のものなどを取り出す。先行技術で常圧残油として知られている常圧蒸留塔（２）の底部残油（５）をディレードコーキングユニット（９）に送る。この方式では減圧蒸留塔（６）は用いられず、生成物は接触分解ユニットに送られない。

実施例
本発明は、以下の実施例によって理解を深められよう。しかし、実施例は本発明を限定しない。実施例では、表１による特性を有する常圧残油（ＡＲ）、減圧残油（ＶＲ）、および重質減圧軽油（ＨＧＯ）を用いている。

実施例１
減圧残油をコークスリサイクルからの重質軽油なしでディレードコーキング試験ユニットで処理した。炉の温度は５００℃であり、コークスドラムの頂部での圧力は２ｋｇｆ／ｃｍ^２ｇであった。ディーゼル油については５１．３％、コーキング産物由来の重質軽油については２０．２％の体積収率を得た。コークスの質量収率は２４．５％であった。

実施例２
減圧残油を、体積で２０％の重質減圧軽油と混合した。混合原料油をコークスリサイクルからの重質軽油なしでディレードコーキング試験ユニットで処理した。炉の温度は５００℃であり、コークスドラムの頂部での圧力は２ｋｇｆ／ｃｍ^２ｇであった。ディーゼル油については５２．２％、コーキング産物由来の重質軽油については２３．２％の体積収率を得た。コークスの質量収率は２０．３％であった。

実施例３
常圧残油をコークスリサイクルからの重質軽油なしでディレードコーキング試験ユニットで処理した。炉の温度は５００℃であり、コークスドラムの頂部での圧力は２ｋｇｆ／ｃｍ^２ｇであった。ディーゼル油については５３．５％、コーキング産物由来の重質軽油については２７．７％の体積収率を得た。コークスの質量収率は１３．５％であった。

上記の実施例から、ディーゼル油に関する収率の増加およびコークスに関する減少が認められる。本明細書に記載の発明によるこの方式では、ディーゼルの生成量のますますの増加とコークスの生成量の著しい減少とが生じる。

本発明の主題である、ディレードコーキングユニットにおける原料油の改質プロセスについて以上に示した説明は、単に可能な１つまたは複数の態様として見なされなければならず、そこに導入されたいかなる特定の特徴も、理解を促進するために記載したものに過ぎないと理解すべきである。このように、それらは決して、以下の特許請求の範囲に限定される本発明を限定するものとして見なすことはできない。

Claims (6)

1. ディレードコーキングプロセスであって、
   石油（１）が常圧蒸留塔（２）に供給され、
   前記常圧蒸留塔（２）の底部残油（５）が減圧蒸留塔（６）に供給され、そこから重質減圧軽油（７）および底部生成物（８）が取り出され、
   前記減圧蒸留塔（６）から得られた前記重質減圧軽油（７）の留分（７’）が、前記減圧蒸留塔（６）の前記底部生成物（８）に加えられ、ディレードコーキングユニット（９）の原料として用いられる混合した流れ（８’）が形成される、上記プロセス。
2. 前記底部生成物（８）に加えられた重質減圧軽油（７）の前記留分（７’）の体積パーセントが、２％〜５０％である、請求項１に記載のプロセス。
3. 前記底部生成物（８）に加えられた重質減圧軽油（７）の前記留分（７’）の体積パーセントが、５％〜４０％である、請求項１に記載のプロセス。
4. 前記底部生成物（８）に加えられた重質減圧軽油（７）の前記留分（７’）の体積パーセントが、１０％〜３０％である、請求項１に記載のプロセス。
5. 重質減圧軽油（７）の前記留分（７’）が、前記減圧蒸留塔（６）の外部のラインによって、前記底部生成物（８）に加えられる、請求項１〜４のいずれか１項に記載のプロセス。
6. 重質減圧軽油（７）の前記留分（７’）が、前記減圧蒸留塔（６）内で、前記底部生成物（８）に加えられる、請求項１〜５のいずれか１項に記載のプロセス。

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