JP5491912B2 - Method for producing kerosene oil base and alkylbenzenes - Google Patents

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Description

本発明は、非芳香族炭化水素を比較的多く含む留分から灯軽油基材とアルキルベンゼン類を製造する方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a kerosene base material and alkylbenzenes from a fraction containing a relatively large amount of non-aromatic hydrocarbons.

ベンゼン、トルエン、キシレン(BTX)に代表されるアルキルベンゼン類は、従来、石油精製においては接触改質法により製造されてきた。接触改質反応は、基本的に炭素数が変化しない反応であるが、これに対して炭素数が多い、すなわち重質油からガソリン留分などの軽質油へ変換しようとする検討は、古くから検討が進められている。その際、炭素数を減少させる反応を施すため、触媒として固体酸を使用することが知られている。   Alkylbenzenes represented by benzene, toluene and xylene (BTX) have been conventionally produced by a catalytic reforming method in petroleum refining. The catalytic reforming reaction is basically a reaction in which the carbon number does not change, but on the other hand, there is a large number of carbons, that is, the study to convert heavy oil into light oil such as gasoline fraction has long been studied. Consideration is ongoing. At that time, it is known to use a solid acid as a catalyst in order to perform a reaction for reducing the number of carbon atoms.

多環芳香族炭化水素から1環芳香族炭化水素を選択的に製造する方法として、選択水素化分解技術が知られている(特許文献1)。しかし、使用できる原料としては、芳香族炭化水素量が多い必要があり、非芳香族炭化水素の量が多いものには適用できなかった。すなわち、非芳香族炭化水素を多く含む留分を水素化分解処理してしまうと、ガス化反応が進行してしまい、液収率が低下してしまうという問題があった。   As a method for selectively producing a monocyclic aromatic hydrocarbon from a polycyclic aromatic hydrocarbon, a selective hydrocracking technique is known (Patent Document 1). However, the raw material that can be used is required to have a large amount of aromatic hydrocarbons, and cannot be applied to those having a large amount of non-aromatic hydrocarbons. That is, if a fraction containing a large amount of non-aromatic hydrocarbons is hydrocracked, the gasification reaction proceeds and the liquid yield is reduced.

非芳香族炭化水素を比較的多く含む留分から炭素数6〜8の芳香族炭化水素を取り出す方法も知られている(特許文献2、3)が、単なる分離方法にしかすぎず、もともと原料に含まれていた炭素数6〜8の芳香族炭化水素を濃縮するだけの方法であり、増量するものではなかった。   A method of extracting an aromatic hydrocarbon having 6 to 8 carbon atoms from a fraction containing a relatively large amount of non-aromatic hydrocarbons is also known (Patent Documents 2 and 3), but it is only a separation method and is originally used as a raw material. This was a method of merely concentrating the aromatic hydrocarbon having 6 to 8 carbon atoms contained therein, and was not intended to increase the amount.

一方、燃料油製造の観点では、芳香族炭化水素の他、硫黄化合物や窒素化合物といったヘテロ化合物を含む原料油の場合、水素化精製処理が必要であった。ただし、このような原料油に対して従来の水素化精製では、脱硫や脱窒素と同時に芳香族炭化水素の水素化も進行するため水素消費が増え、また芳香族炭化水素、特に多環芳香族炭化水素による触媒活性点の吸着や被毒のため、高温で反応させなければいけないという問題があった。特に、灯軽油留分を原料油に用いて燃料油に変換する場合、芳香族炭化水素を比較的多く含む油種は不適であった。   On the other hand, from the viewpoint of fuel oil production, hydrorefining treatment is necessary in the case of raw material oils containing hetero compounds such as sulfur compounds and nitrogen compounds in addition to aromatic hydrocarbons. However, in conventional hydrorefining for such feedstocks, hydrogen consumption increases due to the progress of hydrogenation of aromatic hydrocarbons at the same time as desulfurization and denitrification, and aromatic hydrocarbons, especially polycyclic aromatics. There is a problem that the reaction must be carried out at a high temperature due to adsorption and poisoning of the catalytic active sites by hydrocarbons. In particular, when a kerosene oil fraction is used as a raw material oil and converted to fuel oil, an oil type containing a relatively large amount of aromatic hydrocarbons is not suitable.

このように非芳香族炭化水素を多く含む原料を用いて、低硫黄燃料油、特には灯軽油基材を製造しながら多環芳香族炭化水素からアルキルベンゼン類へ変換させる場合、目的とするアルキルベンゼン類を、ガス分を過剰に発生させることなく選択的にかつ効率的に得る方法は確立されていなかった。   In the case of converting a polycyclic aromatic hydrocarbon to an alkylbenzene while producing a low-sulfur fuel oil, in particular, a kerosene oil base material, using the raw material containing a large amount of non-aromatic hydrocarbons, the target alkylbenzenes No method has been established for selectively and efficiently obtaining a gas without excessive generation of gas.

国際公開第2007/135769号公報International Publication No. 2007/135769 特開2004−323544号公報JP 2004-323544 A 特開2006−089659号公報JP 2006-089659 A

本発明は、かかる状況下、過分解を抑制し、多環芳香族炭化水素から付加価値の高いアルキルベンゼン類を効率よく製造するとともに、脱硫処理に要する負荷を省力しながら低硫黄の灯軽油基材も製造する方法を提供することを課題とする。   Under such circumstances, the present invention suppresses overdecomposition, efficiently produces high-value-added alkylbenzenes from polycyclic aromatic hydrocarbons, and saves the load required for desulfurization treatment while reducing the load of low-sulfur kerosene oil It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing the same.

本発明者らは、鋭意検討した結果、適切な分離操作と脱硫反応、分解反応を組み合わせることにより、比較的温和な条件でアルキルベンゼン類が効率的に得られるとともに、低硫黄の高品質の灯軽油基材が得られることを見出し、本発明に想到した。
すなわち、上記課題を解決するための本発明は、次のとおりである。
As a result of intensive studies, the inventors have obtained an alkylbenzene efficiently under relatively mild conditions by combining an appropriate separation operation with a desulfurization reaction and a decomposition reaction, and at the same time, a low-sulfur high-quality kerosene oil. The present inventors have found that a substrate can be obtained and have come up with the present invention.
That is, the present invention for solving the above-described problems is as follows.

(1)炭素数6〜8のアルキルベンゼン類が30容量%未満、多環芳香族炭化水素が10容量%以上、非芳香族炭化水素が25容量%以上である原料炭化水素油を、非芳香族炭化水素を多く含む留分と芳香族炭化水素を多く含む留分に分離する第一工程、非芳香族炭化水素を多く含む留分を脱硫処理して灯軽油基材を得る第二工程、及び芳香族炭化水素を多く含む留分を水素の存在下で水素化処理触媒と接触させて、炭素数6〜8のアルキルベンゼン類に転化する第三工程を含む灯軽油基材とアルキルベンゼン類の製造方法。 (1) A non-aromatic raw material hydrocarbon oil containing less than 30% by volume of alkylbenzenes having 6 to 8 carbon atoms, 10% by volume or more of polycyclic aromatic hydrocarbons and 25% by volume or more of non-aromatic hydrocarbons. A first step of separating a fraction rich in hydrocarbons and a fraction rich in aromatic hydrocarbons, a second step of obtaining a kerosene oil base by desulfurizing a fraction rich in non-aromatic hydrocarbons, and A process for producing a kerosene oil base and alkylbenzenes comprising a third step in which a fraction containing a large amount of aromatic hydrocarbons is brought into contact with a hydrotreating catalyst in the presence of hydrogen and converted to alkylbenzenes having 6 to 8 carbon atoms. .

(2)原料炭化水素油が、重油の脱硫装置あるいは分解装置から得られる灯軽油留分、常圧蒸留装置から得られる灯油または軽油留分およびそれらの脱硫油のうち少なくとも1種を含む上記(1)に記載の灯軽油基材とアルキルベンゼン類の製造方法。
(3)第一工程の分離が、抽出分離、膜分離又は吸着分離から選択された1種以上の方法を用いるものである上記(1)又は(2)に記載の灯軽油基材とアルキルベンゼン類の製造方法。
(4)第二工程の脱硫処理が、水素化脱硫、抽出脱硫又は吸着脱硫から選択されたいずれか1種以上の方法を用いるものである上記(1)〜(3)のいずれかに記載の灯軽油基材とアルキルベンゼン類の製造方法。
(5)第三工程に用いる水素化処理触媒が、NiおよびCoの少なくとも1種を含み、かつMoまたはWの少なくとも1種を含むものである上記(1)〜(4)のいずれかに記載の灯軽油基材とアルキルベンゼン類の製造方法。
(2) The above-mentioned hydrocarbon oil containing at least one of kerosene fraction obtained from desulfurization apparatus or cracking apparatus of heavy oil, kerosene or diesel oil fraction obtained from atmospheric distillation apparatus, and desulfurized oil thereof ( A method for producing a kerosene oil base material and alkylbenzenes according to 1).
(3) The kerosene oil base material and alkylbenzene according to the above (1) or (2), wherein the separation in the first step uses one or more methods selected from extraction separation, membrane separation or adsorption separation Manufacturing method.
(4) The desulfurization treatment in the second step uses any one or more methods selected from hydrodesulfurization, extraction desulfurization, or adsorptive desulfurization, as described in any one of (1) to (3) above A method for producing kerosene oil base and alkylbenzenes.
(5) The lamp according to any one of (1) to (4), wherein the hydrotreating catalyst used in the third step contains at least one of Ni and Co and contains at least one of Mo or W. A method for producing a light oil base and alkylbenzenes.

比較的芳香族炭化水素分が少なく、非芳香族炭化水素を多く含む留分から、過剰な分解反応を抑制しながら、複雑な分離や反応を経ずにBTXを得ることが可能になる。それとともに、消費エネルギーを抑制させながら、低硫黄で、高品質の灯軽油基材も併せて製造でき、トータルパフォーマンスに優れている。   It is possible to obtain BTX from a fraction containing a relatively small amount of aromatic hydrocarbons and containing a large amount of non-aromatic hydrocarbons without complicated separation or reaction while suppressing an excessive decomposition reaction. At the same time, while reducing energy consumption, it is possible to produce low-sulfur, high-quality kerosene oil bases together with excellent total performance.

以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。
本発明において、アルキルベンゼン類とはベンゼンの水素を0〜6個の飽和炭化水素基で置換したものを意味し、無置換以外のものが学術的にはアルキルベンゼンと呼ばれているが、本発明においては、このアルキルベンゼンに無置換のベンゼンを含めたものをアルキルベンゼン類(「1環芳香族炭化水素」ということもある)という。また、特に、ベンゼン、トルエン及びキシレンの混合物をBTXという。なお、置換される飽和炭化水素基は、多くは炭素数1〜4の低級アルキル基である。
また、テトラリン(1,2,3,4‐テトラヒドロナフタレン)、インダン(2,3‐ジヒドロインデン)、シクロヘキシルベンゼンのように1個の芳香環と飽和された1個のナフテン環を1分子内に有する化合物を1.5環芳香族炭化水素といい、これには、その芳香環及びナフテン環の水素を鎖状炭化水素基で置換したものも含まれる。さらにテトラリン及びアルキルテトラリンを総称してテトラリン類、インダン及びアルキルインダンを総称してインダン類、さらにシクロヘキシルベンゼン及びアルキルシクロヘキシルベンゼンを総称してシクロヘキシルベンゼン類ということもある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
In the present invention, alkylbenzenes mean those in which hydrogen of benzene is substituted with 0 to 6 saturated hydrocarbon groups, and those other than unsubstituted are scientifically called alkylbenzenes. Refers to alkylbenzenes (which may be referred to as “single-ring aromatic hydrocarbons”) in which unsubstituted benzene is included in this alkylbenzene. In particular, a mixture of benzene, toluene and xylene is referred to as BTX. In addition, many of the saturated hydrocarbon groups to be substituted are lower alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms.
In addition, one aromatic ring and one saturated naphthene ring such as tetralin (1,2,3,4-tetrahydronaphthalene), indane (2,3-dihydroindene), and cyclohexylbenzene are contained in one molecule. The compound having 1.5 ring aromatic hydrocarbons includes those obtained by substituting hydrogen of the aromatic ring and naphthene ring with chain hydrocarbon groups. Furthermore, tetralin and alkyltetralin may be collectively referred to as tetralins, indane and alkylindan may be collectively referred to as indans, and cyclohexylbenzene and alkylcyclohexylbenzene may be collectively referred to as cyclohexylbenzenes.

さらに、多環芳香族炭化水素とは2以上の芳香環(縮合環及び単環が複数結合したもの)を有する炭化水素で、2個の芳香環を有する炭化水素を2環芳香族炭化水素という。
非芳香族炭化水素は芳香族炭化水素以外の炭化水素で、主として直鎖、分岐鎖のパラフィン及びオレフィン、ナフテンからなる。
また、本発明においては、沸点30℃までのものをガス分、沸点30〜85℃のものをライトナフサ留分、沸点85〜190℃のものをヘビーナフサ留分、沸点190〜380℃のものを灯軽油留分という。
Furthermore, the polycyclic aromatic hydrocarbon is a hydrocarbon having two or more aromatic rings (one having a plurality of condensed rings and single rings bonded), and a hydrocarbon having two aromatic rings is called a two-ring aromatic hydrocarbon. .
Non-aromatic hydrocarbons are hydrocarbons other than aromatic hydrocarbons, and are mainly composed of linear and branched paraffins, olefins, and naphthenes.
In the present invention, those having a boiling point up to 30 ° C. are gas components, those having a boiling point of 30 to 85 ° C. are light naphtha fractions, those having a boiling point of 85 to 190 ° C. are heavy naphtha fractions, and those having a boiling point of 190 to 380 ° C. This is called kerosene oil fraction.

以下、本発明の詳細について、原料炭化水素油、第一工程、第二工程、第三工程に分けて順次説明する。
〔原料炭化水素油〕
本発明に用いられる原料炭化水素油は、炭素数6〜8のアルキルベンゼン類が30容量%未満、多環芳香族炭化水素が10容量%以上、非芳香族炭化水素が25容量%以上のものである。炭素数6〜8のアルキルベンゼン類が30容量%以上、多環芳香族炭化水素が10容量%未満、非芳香族炭化水素が25容量%未満のものは、アルキルベンゼン類及び高品質の灯軽油基材を高収率で得ることができない。
Hereinafter, the details of the present invention will be described sequentially by dividing into raw material hydrocarbon oil, first step, second step, and third step.
[Raw material hydrocarbon oil]
The raw material hydrocarbon oil used in the present invention is one having an alkylbenzene having 6 to 8 carbon atoms of less than 30% by volume, a polycyclic aromatic hydrocarbon of 10% by volume or more, and a non-aromatic hydrocarbon of 25% by volume or more. is there. Alkylbenzenes having 6 to 8 carbon atoms are 30% by volume or more, polycyclic aromatic hydrocarbons are less than 10% by volume, non-aromatic hydrocarbons are less than 25% by volume, alkylbenzenes and high-quality kerosene oil base Cannot be obtained in high yield.

炭素数6〜8のアルキルベンゼン類は、アルキルベンゼン類の増収のためには少ないほど好ましく、20容量%未満が好ましく、10容量%未満がさらに好ましく、0容量%、すなわち含まれていなくても良い。
多環芳香族炭化水素は、アルキルベンゼン類の増収のためには多いほど好ましく、20容量%以上が好ましく、30容量%以上がさらに好ましいが、灯軽油基材の収量とのバランスから、70容量%以下が好ましい。
非芳香族炭化水素は、高品質の灯軽油基材を高収率で得るために、30容量%以上が好ましく、40容量%以上がさらに好ましいが、アルキルベンゼン類の収量とのバランスから、70容量%以下が好ましい。
なお、アルキルベンゼン類の増収のためには、1.5環芳香族炭化水素が0〜65容量%含まれていることが好ましく、5〜60容量%がさらに好ましい。
The smaller the alkylbenzene having 6 to 8 carbon atoms, the more preferable it is for increasing the yield of alkylbenzenes, preferably less than 20% by volume, more preferably less than 10% by volume, and 0% by volume, that is, it may not be contained.
The more polycyclic aromatic hydrocarbons are preferred for increasing the yield of alkylbenzenes, preferably 20% by volume or more, more preferably 30% by volume or more, but 70% by volume from the balance with the kerosene oil base yield. The following is preferred.
The non-aromatic hydrocarbon is preferably 30% by volume or more, and more preferably 40% by volume or more in order to obtain a high-quality kerosene oil base material in a high yield, but 70% by volume from the balance with the yield of alkylbenzenes. % Or less is preferable.
In order to increase the yield of alkylbenzenes, it is preferable that 0 to 65% by volume of 1.5-ring aromatic hydrocarbon is contained, and 5 to 60% by volume is more preferable.

本発明の原料炭化水素油としては、具体的には、原油を常圧蒸留して得られる留出分、常圧残渣を減圧蒸留して得られる減圧軽油、各種の重質油の軽質化プロセス(接触分解装置、熱分解装置等)から得られる留出物、例えば接触分解装置から得られる接触分解油(特に、LCO)、熱分解装置(コーカーやビスブレーキング等)から得られる熱分解油、エチレンクラッカーから得られるエチレンクラッカー重質残渣、接触改質装置から得られる接触改質油、さらに接触改質油を抽出、蒸留、あるいは膜分離して得られる芳香族リッチな接触改質油、潤滑油ベースオイルを製造する芳香族抽出装置から得られる留分、溶媒脱ろう装置から得られる芳香族リッチな留分、或いはこれらを水素化精製した留分などから、上記組成割合を満たすものを適宜選定、組合せて用いることができる。ここで、芳香族リッチとは、接触改質装置から得られる炭素数10以上でかつ芳香族化合物の含有量が50容量%を超えるものをいう。その他、常圧蒸留残渣、減圧蒸留残渣、脱ろうオイル、オイルサンド、オイルシェール、石炭、バイオマス等などを精製する脱硫法又は水素化転化法(例えば、H‐Oilプロセス、OCRプロセス等の重油分解プロセスや重油の超臨界流体による分解プロセス)から生ずる留出物等も、上記組成割合を満たすものであれば、単独あるいは組合せて、好適に用いることができる。   Specifically, as the raw material hydrocarbon oil of the present invention, a distillate obtained by atmospheric distillation of crude oil, a vacuum gas oil obtained by vacuum distillation of atmospheric residue, a process for lightening various heavy oils Distillates obtained from (catalytic cracking device, thermal cracking device, etc.), for example, catalytic cracking oil (particularly LCO) obtained from catalytic cracking device, pyrolysis oil obtained from thermal cracking device (coker, visbreaking, etc.) , Heavy residues of ethylene crackers obtained from ethylene crackers, contact reformed oils obtained from catalytic reformers, and aromatic rich contact reformed oils obtained by extraction, distillation or membrane separation of contact reformed oils, Those satisfying the above composition ratio from a fraction obtained from an aromatic extraction device for producing a lubricating base oil, an aromatic rich fraction obtained from a solvent dewaxing device, or a fraction obtained by hydrorefining these. Properly selected, it can be used in combination. Here, the term “aromatic rich” refers to a material having 10 or more carbon atoms and a content of aromatic compound exceeding 50% by volume obtained from a catalytic reformer. In addition, desulfurization method or hydroconversion method to purify atmospheric distillation residue, vacuum distillation residue, dewaxed oil, oil sand, oil shale, coal, biomass, etc. (for example, heavy oil decomposition such as H-Oil process, OCR process, etc.) A distillate generated from a process or a cracking process of heavy oil with a supercritical fluid) can be suitably used alone or in combination as long as it satisfies the above composition ratio.

また、複数の上記精製装置を適宜組み合わせて処理することにより得られた留出物も、本発明の原料炭化水素油として用いることもできる。さらに、これら原料炭化水素油は、単独で用いても2種以上の混合物を使用してもよく、炭素数6〜8のアルキルベンゼン類が30容量%未満、多環芳香族炭化水素が10容量%以上、非芳香族炭化水素が25容量%以上になるように調整されたものであれば、特に支障なく用いることができる。
上記の原料炭化水素油のなかでも、接触分解油、熱分解油、減圧軽油、エチレンクラッカー重質残渣、接触改質油、超臨界流体分解油、或いはこれらの水素化精製油が好ましく、特には、沸点190〜380℃の、熱分解装置(コーカーやビスブレーキング等)から得られる熱分解軽油留分、重油の脱硫装置から得られる脱硫灯油及び脱硫軽油、直留灯油を水素化脱硫して得られる脱硫灯油、直留軽油を水素化脱硫して得られる脱硫軽油、及び接触分解軽油が好ましい。
Moreover, the distillate obtained by processing combining the said some refiner | purifier suitably can also be used as raw material hydrocarbon oil of this invention. Furthermore, these raw material hydrocarbon oils may be used alone or as a mixture of two or more thereof. The alkylbenzene having 6 to 8 carbon atoms is less than 30% by volume, and the polycyclic aromatic hydrocarbon is 10% by volume. As long as the non-aromatic hydrocarbon is adjusted to be 25% by volume or more, it can be used without any problem.
Among the above-mentioned raw material hydrocarbon oils, catalytic cracking oil, pyrolysis oil, vacuum gas oil, ethylene cracker heavy residue, catalytic reforming oil, supercritical fluid cracking oil, or hydrorefined oils thereof are particularly preferable. Hydrodesulfurization of pyrolysis gas oil fraction obtained from pyrolysis equipment (coker, visbreaking, etc.) having a boiling point of 190 to 380 ° C., desulfurized kerosene, desulfurized gas oil and straight-run kerosene obtained from heavy oil desulfurization equipment Desulfurized kerosene obtained, desulfurized gas oil obtained by hydrodesulfurizing straight-run gas oil, and catalytic cracked gas oil are preferred.

本発明の原料炭化水素油は、蒸留性状として、10%留出温度が好ましくは180〜280℃、より好ましくは200〜250℃で、90%留出温度が好ましくは250〜450℃、より好ましくは300〜380℃からなるものである。   The raw material hydrocarbon oil of the present invention has a distillation property such that a 10% distillation temperature is preferably 180 to 280 ° C, more preferably 200 to 250 ° C, and a 90% distillation temperature is preferably 250 to 450 ° C, more preferably. Is composed of 300 to 380 ° C.

なお、原料炭化水素油として上述した石油留分を用いる場合、窒素分が0.1〜0.3重量%程度、硫黄分が0.1〜3重量%程度含まれている。主な硫黄化合物としては、ベンゾチオフェン類、ジベンゾチオフェン類、スルフィド類であるが、本発明に用いる原料炭化水素油の沸点範囲では、ベンゾチオフェン類とジベンゾチオフェン類が多い。ジベンゾチオフェンは電子的に非局在化しているため安定であり、これらは主として第三工程で水素の存在下で触媒と接触させても除去されにくいことから、本発明に使用する原料炭化水素油中にはあまり多く含まれない方が好ましい。
原料炭化水素油中の硫黄分は好ましくは500重量ppm以下、より好ましくは100重量ppm以下、特に好ましくは50重量ppm以下、窒素分は好ましくは50重量ppm以下、より好まくは20重量ppm以下、特に好ましくは10重量ppm以下としておくと良い。
In addition, when using the petroleum fraction mentioned above as raw material hydrocarbon oil, about 0.1 to 0.3 weight% of nitrogen content and about 0.1 to 3 weight% of sulfur content are contained. The main sulfur compounds are benzothiophenes, dibenzothiophenes, and sulfides, but there are many benzothiophenes and dibenzothiophenes in the boiling range of the raw material hydrocarbon oil used in the present invention. Dibenzothiophene is stable because it is electronically delocalized, and since it is difficult to remove even if it is contacted with a catalyst mainly in the presence of hydrogen in the third step, the raw material hydrocarbon oil used in the present invention It is preferable that the content is not so much.
The sulfur content in the raw material hydrocarbon oil is preferably 500 ppm by weight or less, more preferably 100 ppm by weight or less, particularly preferably 50 ppm by weight or less, and the nitrogen content is preferably 50 ppm by weight or less, more preferably 20 ppm by weight or less. Particularly preferably, the content is 10 ppm by weight or less.

〔第一工程〕
本発明は、第一工程において、上記原料炭化水素油を、非芳香族炭化水素を多く含む留分と芳香族炭化水素を多く含む留分に分離するものであるが、この分離は、非芳香族炭化水素を多く含む留分と芳香族炭化水素を多く含む留分に分離できる方法であれば、どのような方法でもよいが、抽出分離法、膜分離法又は吸着分離法、或いはこれらを2つ以上組み合わせて用いると効率良く行うことができ、好ましい。
[First step]
In the first step, the present invention separates the raw material hydrocarbon oil into a fraction rich in non-aromatic hydrocarbons and a fraction rich in aromatic hydrocarbons. Any method can be used as long as it can be separated into a fraction rich in aromatic hydrocarbons and a fraction rich in aromatic hydrocarbons, but the extraction separation method, membrane separation method or adsorption separation method, or these two methods Use in combination of two or more is preferable because it can be carried out efficiently.

抽出分離としては、抽出溶剤としてフルフラール、スルフォラン、アルキルスルフォラン、ピロリドン、アルキルピロリドン、フェノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジメチルスルホキシド、ジグリコールアミン、N−ホルミルモルホリン、メチルカーバメート、アセトニトリルなどの芳香族炭化水素を溶解する極性溶媒を使用して芳香族炭化水素を抽出する方法が好ましい。
抽出分離には、内部に上下方向に複数段の抽出層(例えば20段)を有する抽出塔を用い、その下部から原料炭化水素油を連続的に供給し、他方、抽出塔の上部から抽出溶剤を供給する方法が好適である。この場合、抽出条件は、原料炭化水素油の性状、抽出溶剤の種類、抽出塔の形態などを勘案して決められるが、抽出溶剤としてフルフラールを用いる場合は、抽出温度が常温〜300℃、圧力が常圧〜10MPa、原料炭化水油/溶剤比が1/10〜10/1L/Lの範囲で適宜、選定される。
For extraction separation, as the extraction solvent, furfural, sulfolane, alkyl sulfolane, pyrrolidone, alkylpyrrolidone, phenol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, dimethyl sulfoxide, diglycolamine, N-formylmorpholine, methyl carbamate, acetonitrile, etc. A method of extracting an aromatic hydrocarbon using a polar solvent that dissolves the aromatic hydrocarbon is preferred.
For extraction separation, an extraction tower having a plurality of extraction layers (for example, 20 stages) in the vertical direction is used, and raw material hydrocarbon oil is continuously supplied from the lower part thereof, while the extraction solvent is supplied from the upper part of the extraction tower. The method of supplying is preferable. In this case, the extraction conditions are determined in consideration of the properties of the raw material hydrocarbon oil, the type of extraction solvent, the form of the extraction tower, etc., but when using furfural as the extraction solvent, the extraction temperature is from room temperature to 300 ° C., pressure However, the pressure is appropriately selected within the range of the normal pressure to 10 MPa and the raw material hydrocarbon oil / solvent ratio of 1/10 to 10/1 L / L.

フルフラール、スルフォラン、N‐メチルピロリドン、フェノールなどの極性溶媒は、非芳香族炭化水素に対して溶解力が小さく、かつ硫黄化合物および芳香族炭化水素に対して溶解力が大きいために、抽出塔内の各抽出層において、原料炭化水素油に含まれる芳香族炭化水素は硫黄化合物(例えば、チオフェン類、ベンゾチオフェン類、メルカブタン類など)とともに抽出されて溶剤に移行する。このため、抽出塔の上部から、これら芳香族炭化水素および硫黄化合物が抽出、除去され、パラフィンやオレフィン等の非芳香族炭化水素を多く含む留分が抜き出され、同伴した少量の溶剤は水洗などにより除去される。同伴した少量の溶剤が除去された非芳香族炭化水素を多く含む留分は、第二工程で、残存する硫黄化合物などを除去することにより、灯軽油基材として利用できる。
なお、回収された少量の溶剤は、別途ウオーターストリッパ等において溶剤が分離され、抽出塔へリサイクルされる。
また、抽出原料の沸点が極性溶媒の沸点に近い場合、単純な蒸留操作だけでは極性溶媒を除去することができない。そこで、沸点の異なる別の抽出剤を改めて添加する逆抽出法も適用することができる。
Polar solvents such as furfural, sulfolane, N-methylpyrrolidone, and phenol have low solubility in non-aromatic hydrocarbons and high solubility in sulfur compounds and aromatic hydrocarbons. In each of the extraction layers, aromatic hydrocarbons contained in the raw material hydrocarbon oil are extracted together with sulfur compounds (for example, thiophenes, benzothiophenes, mercaptans, etc.) and transferred to the solvent. For this reason, these aromatic hydrocarbons and sulfur compounds are extracted and removed from the upper part of the extraction tower, a fraction containing a large amount of non-aromatic hydrocarbons such as paraffin and olefin is extracted, and a small amount of the accompanying solvent is washed with water. It is removed by etc. A fraction containing a large amount of non-aromatic hydrocarbons from which a small amount of entrained solvent has been removed can be used as a kerosene base material by removing remaining sulfur compounds and the like in the second step.
A small amount of the recovered solvent is separated in a separate water stripper or the like and recycled to the extraction tower.
Further, when the boiling point of the extraction raw material is close to the boiling point of the polar solvent, the polar solvent cannot be removed only by a simple distillation operation. Therefore, a back extraction method in which another extractant having a different boiling point is added again can be applied.

一方、芳香族炭化水素を多く含む抽出液は、抽出塔の下部から抜き出され、溶剤回収塔に送られ、溶剤と芳香族炭化水素に分離され、溶剤は再び抽出塔に戻される。また、分離された芳香族炭化水素を多く含む留分は、第三工程で水素化処理されて、アルキルベンゼン類に転化される。   On the other hand, the extract containing a large amount of aromatic hydrocarbons is extracted from the lower part of the extraction tower, sent to the solvent recovery tower, separated into the solvent and the aromatic hydrocarbon, and the solvent is returned to the extraction tower again. The separated fraction containing a large amount of aromatic hydrocarbons is hydrotreated in the third step and converted to alkylbenzenes.

膜分離は、分離膜を使用して芳香族炭化水素を多く含む留分と、芳香族炭化水素を低減した留分を分離する方法である。膜分離の場合、例えば、分子篩機能を有するMFI型ゼオライト膜などのように、分子サイズの小さい化合物のみを透過させて分離する方法と、Y型ゼオライト膜、シリカ膜、高分子膜などのように、分離膜素材の吸着特性や溶解特性により特定の化合物をより多く透過する方法があるが、本発明においては、後者の分子の極性の特性差を利用する方法が特に好ましい。   Membrane separation is a method of separating a fraction containing a large amount of aromatic hydrocarbons from a fraction containing reduced aromatic hydrocarbons using a separation membrane. In the case of membrane separation, for example, a method of permeating only a compound having a small molecular size, such as an MFI type zeolite membrane having a molecular sieve function, and a Y type zeolite membrane, a silica membrane, a polymer membrane, etc. Although there is a method of allowing more specific compounds to permeate depending on the adsorption characteristics and dissolution characteristics of the separation membrane material, in the present invention, the latter method using the difference in polar characteristics of the molecules is particularly preferable.

分離膜としては、アルミナやステンレスに代表される多孔質支持体を基板として、ゼオライト膜やシリカアルミナ膜に代表される無機性膜やポリイミド樹脂膜等に代表される有機性膜を多孔質支持体の表面あるいは細孔内部に形成した分離膜を使用することができる。前記多孔質支持体としては、ステンレスの面に垂直方向に針状の空孔が連なったものであってもよいし、アルミナや金属の微粒子が結合したものであってもよい。また物性的には機械的強度が高く、かつゼオライト層を形成するための水熱処理及びその後の熱処理において材質的に安定であることが必要であり、例えば、アルミナ、チタニア、ムライト等のセラミック、ステンレスやチタンなどの金属、ガラスなどを用いることができ、好ましくはチタニア、アルミナ等の多孔質支持体である。また、多孔質支持体及び分離膜の形状は、炭化水素を分離するのに適したものであれば、どのような形状でもよく、例えば、膜状、板状、筒状、円筒状、ハニカム状などが挙げられる。   As a separation membrane, a porous support represented by alumina or stainless steel is used as a substrate, and an inorganic membrane represented by zeolite membrane or silica alumina membrane or an organic membrane represented by polyimide resin membrane is used as a porous support. A separation membrane formed on the surface or inside the pores can be used. The porous support may be one in which needle-like holes are continuous in a direction perpendicular to the stainless steel surface, or one in which alumina or metal fine particles are bonded. In addition, the material must have high mechanical strength and be stable in material properties in hydrothermal treatment and subsequent heat treatment for forming a zeolite layer. For example, ceramics such as alumina, titania, mullite, stainless steel, etc. Metal such as titanium and glass, glass and the like can be used, and a porous support such as titania and alumina is preferable. The shape of the porous support and the separation membrane may be any shape as long as it is suitable for separating hydrocarbons, for example, a membrane shape, a plate shape, a cylindrical shape, a cylindrical shape, and a honeycomb shape. Etc.

膜による分離操作は、供給側と透過側の両側とも気相である蒸気透過法(vapor permeation)、供給側が液相で透過側が気相である浸透気化法(pervaporation)、供給側と透過側の両側とも液相である液相法の何れの方法を採用してもよいが、原料の沸点範囲を考慮した分離操作方法を採用することにより、より効率化を図ることができる。分離操作温度は特に限定されるものではないが、透過速度と分離係数から適した温度が求められ、常温〜300℃が好ましく、より好ましくは100〜200℃が採用される。圧力は、分離膜の損傷を避けるために低圧が好ましく、特に絶対圧として0.5kPa〜0.5MPaが好ましい。   Membrane separation operations include vapor permeation in which both the supply and permeate sides are in the gas phase, pervaporation in which the supply side is in the liquid phase and the permeate side is in the gas phase, Any method of the liquid phase method in which the both sides are in a liquid phase may be adopted, but more efficiency can be achieved by adopting a separation operation method in consideration of the boiling point range of the raw material. The separation operation temperature is not particularly limited, but a suitable temperature is obtained from the permeation rate and the separation factor, and normal temperature to 300 ° C is preferable, and 100 to 200 ° C is more preferable. The pressure is preferably a low pressure in order to avoid damage to the separation membrane, and an absolute pressure of 0.5 kPa to 0.5 MPa is particularly preferable.

吸着分離は、吸着剤を使用して芳香族炭化水素を多く含む留分を吸着させ、芳香族炭化水素を低減した留分を分離する方法である。吸着分離に用いる吸着剤として、多孔質無機酸化物が好ましく、例えば、A型ゼオライト、ZSM‐5型(MFI型)ゼオライト、Y型ゼオライト、X型ゼオライトに代表される各種ゼオライト、シリカ、アルミナ、シリカアルミナ、チタニア、マグネシア、ジルコニア、白土、ケイソウ土、活性炭、合成樹脂等が挙げられる。吸着剤は、上記化合物の1種のみで用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。例えば、X型ゼオライトの場合、極性の強い芳香族炭化水素、硫黄化合物、窒素化合物が細孔の中に取り込まれて吸着され、吸着された極性化合物は、より吸着力の高い化合物によって脱離されて、極性化合物のみを分離することができる。溶媒脱離の際に、温度差や圧力差を利用して脱離させることもできる。   Adsorption separation is a method in which a fraction containing a large amount of aromatic hydrocarbons is adsorbed using an adsorbent to separate a fraction with reduced aromatic hydrocarbons. As the adsorbent used for the adsorption separation, porous inorganic oxides are preferable. For example, various zeolites represented by A type zeolite, ZSM-5 type (MFI type) zeolite, Y type zeolite, X type zeolite, silica, alumina, Examples thereof include silica alumina, titania, magnesia, zirconia, white clay, diatomaceous earth, activated carbon, and synthetic resin. An adsorbent may be used only by 1 type of the said compound, and may be used in combination of 2 or more type. For example, in the case of X-type zeolite, aromatic hydrocarbons, sulfur compounds, and nitrogen compounds having a strong polarity are taken into the pores and adsorbed, and the adsorbed polar compounds are desorbed by a compound having a higher adsorption power. Thus, only polar compounds can be separated. At the time of solvent desorption, desorption can also be performed using a temperature difference or a pressure difference.

各種ゼオライトにおいて、吸着分離性能に寄与する陽イオンは、プロトン(H)タイプの他、ナトリウム(Na)、カリウム(K)などのアルカリ金属、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)などのアルカリ土類金属が好ましいが、遷移金属でも良い。遷移金属としては、具体的には、銀(Ag)、白金(Pt)、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)等が挙げられる。また、ゼオライト以外の上記のシリカ、アルミナ、シリカアルミナ、チタニア、マグネシア、ジルコニア、白土、ケイソウ土、活性炭、合成樹脂等の吸着剤も、これらの陽イオンを含有し、吸着性能を向上させたものであっても良い。吸着剤の形状は、粉末状、ペレット状、タブレット状、又はビーズ状であることが好ましい。   In various zeolites, cations that contribute to adsorption separation performance include protons (H), alkali metals such as sodium (Na) and potassium (K), and alkaline earths such as magnesium (Mg) and calcium (Ca). A metal is preferred, but a transition metal may also be used. Specific examples of the transition metal include silver (Ag), platinum (Pt), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), nickel (Ni), copper (Cu), and the like. Adsorbents other than zeolite, such as silica, alumina, silica alumina, titania, magnesia, zirconia, clay, diatomaceous earth, activated carbon, synthetic resin, etc. also contain these cations and have improved adsorption performance. It may be. The adsorbent is preferably in the form of powder, pellets, tablets, or beads.

吸着分離において、圧力は、分離能の面から低圧が好ましく、特に0.1〜0.5MPaが好ましい。分離操作温度は、特に限定されるものではないが、吸着速度と吸着平衡から適した温度を求めて用いればよく、一般的には0〜200℃が好ましく、より好ましくは20〜100℃が採用される。液空間速度は過剰に高すぎると分離能力が低下し、逆に低すぎると装置が大きくなりすぎるため、適した範囲に設定する。具体的には、LHSVは0.05〜10h-1が好ましく、0.1〜5h-1が特に好ましい。また、吸着した極性化合物を吸着剤から脱着させる際、水素や窒素などのガスを共存させても良い。 In the adsorptive separation, the pressure is preferably a low pressure from the viewpoint of separation ability, and particularly preferably 0.1 to 0.5 MPa. Although the separation operation temperature is not particularly limited, it may be obtained by obtaining a suitable temperature from the adsorption rate and adsorption equilibrium, and is generally preferably 0 to 200 ° C, more preferably 20 to 100 ° C. Is done. If the liquid space velocity is excessively high, the separation ability is lowered. On the other hand, if the liquid space velocity is too low, the apparatus becomes too large. Specifically, LHSV is preferably 0.05~10h -1, 0.1~5h -1 is particularly preferred. Further, when the adsorbed polar compound is desorbed from the adsorbent, a gas such as hydrogen or nitrogen may coexist.

〔第二工程〕
本発明では、第二工程において、上記第一工程で分離された非芳香族炭化水素を多く含む留分を脱硫処理して灯軽油基材を得る。この脱硫処理は、石油精製で通常用いられている各種の脱硫方法を適用することができるが、水素化脱硫、抽出脱硫又は吸着脱硫が、コストが低く、効率的に脱硫することができ、好ましい。なお、上述したように、原料炭化水素油中の硫黄化合物は、大半が芳香族炭化水素を多く含む留分に移行し、この非芳香族炭化水素中には、少ない。したがって、ここでの脱硫処理は、通常の場合と比べて、比較的マイルドな条件で十分である。
この工程においては、硫黄化合物が、好ましくは10重量ppm以下、より好ましくは8重量ppm以下、特に好ましくは、5重量ppm以下になるようにする。硫黄化合物の濃度が、10重量ppmを超えるものは、配合量が制限されるので、灯軽油基材として好ましくない。
[Second step]
In the present invention, in the second step, the kerosene oil base material is obtained by desulfurizing the fraction containing a large amount of the non-aromatic hydrocarbons separated in the first step. For this desulfurization treatment, various desulfurization methods usually used in petroleum refining can be applied, but hydrodesulfurization, extraction desulfurization or adsorptive desulfurization is preferable because it is low in cost and can be efficiently desulfurized. . As described above, most of the sulfur compounds in the raw hydrocarbon oil are transferred to a fraction containing a large amount of aromatic hydrocarbons, and the amount of sulfur compounds in the non-aromatic hydrocarbons is small. Accordingly, the desulfurization treatment here is sufficient under relatively mild conditions as compared with a normal case.
In this step, the sulfur compound is preferably 10 ppm by weight or less, more preferably 8 ppm by weight or less, and particularly preferably 5 ppm by weight or less. When the concentration of the sulfur compound exceeds 10 ppm by weight, the blending amount is limited, and therefore it is not preferable as a kerosene oil base.

水素化脱硫は、非芳香族炭化水素を多く含む留分を水素化精製触媒と水素の存在下で接触させることにより行われる。この水素化精製触媒は、一般に市販されているものを用いることができ、耐火性酸化物担体に周期律表の第6族及び第8族から選ばれる少なくとも1種の金属を担持した触媒を好適に用いることができる。このような触媒として、具体的には、アルミナ、シリカ、ボリア、ゼオライトから選ばれる少なくとも1種が含まれる担体に、周期律表の第6族及び第8族の金属であるモリブデン、タングステン、ニッケル、コバルト、白金、パラジウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、ロジウム、イリジウムから選ばれる少なくとも1種の金属が担持された触媒が挙げられる。水素化精製触媒は、必要に応じて水素化反応前に乾燥、還元、硫化等の処理をしてから使用するとよい。   Hydrodesulfurization is performed by bringing a fraction rich in non-aromatic hydrocarbons into contact with a hydrorefining catalyst in the presence of hydrogen. As the hydrorefining catalyst, a commercially available catalyst can be used, and a catalyst in which at least one metal selected from Groups 6 and 8 of the periodic table is supported on a refractory oxide support is suitable. Can be used. As such a catalyst, specifically, a support containing at least one selected from alumina, silica, boria, and zeolite, molybdenum, tungsten, nickel, which are metals of Groups 6 and 8 of the periodic table. , Cobalt, platinum, palladium, iron, ruthenium, osmium, rhodium, iridium, and a catalyst on which at least one metal selected from the group is supported. The hydrorefining catalyst may be used after being subjected to treatments such as drying, reduction, and sulfidation before the hydrogenation reaction, if necessary.

この水素化脱硫反応は、原料炭化水素油の性状、触媒、反応装置の形態、所望の脱硫率などにより一概には決まられないが、一般には、温度150〜400℃、より好ましくは200〜380℃、さらに好ましくは250〜360℃で、圧力1〜10MPa、より好ましくは2〜8MPa、液空間速度(LHSV)0.1〜10.0h-1、より好ましくは0.1〜8.0h-1、さらに好ましくは0.2〜5.0h-1、水素/炭化水素比100〜5000NL/L、好ましくは150〜3000NL/Lの範囲から適宜選定して行うことが好ましい。 This hydrodesulfurization reaction is not generally determined depending on the properties of the raw hydrocarbon oil, the catalyst, the form of the reaction apparatus, the desired desulfurization rate, etc., but generally the temperature is 150 to 400 ° C., more preferably 200 to 380. ° C., further preferably from 250 to 360 ° C., pressure 1 to 10 MPa, more preferably 2 to 8 MPa, liquid hourly space velocity (LHSV) 0.1~10.0h -1, more preferably 0.1~8.0H - 1 , more preferably 0.2 to 5.0 h −1 , hydrogen / hydrocarbon ratio of 100 to 5000 NL / L, preferably 150 to 3000 NL / L.

抽出脱硫は、溶剤を使用して硫黄分を多く含む留分を抽出し、硫黄分を低減した留分を分離する方法である。使用する溶剤として、フルフラール、スルフォラン、アルキルスルフォラン、ピロリドン、N‐メチルピロリドン、フェノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジメチルスルホキシド、ジグリコールアミン、N−ホルミルモルホリン、メチルカーバメート、アセトニトリルなどの、いずれも硫黄化合物に対して溶解力が大きいものである。
抽出脱硫の条件は、使用する溶剤の種類、原料となる油の沸点範囲、さらには上記溶剤の再生温度やプロセス全体のエネルギー効率等の条件により、一概に決定し得るものではないが、概ね常温〜300℃の温度範囲で、常圧〜10MPaの圧力範囲である。
Extraction desulfurization is a method in which a fraction containing a large amount of sulfur is extracted using a solvent and a fraction having a reduced sulfur content is separated. Solvents used include furfural, sulfolane, alkyl sulfolane, pyrrolidone, N-methylpyrrolidone, phenol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, dimethyl sulfoxide, diglycolamine, N-formylmorpholine, methyl carbamate, acetonitrile, All of them have a large dissolving power for sulfur compounds.
The conditions for extraction desulfurization cannot be determined in general depending on the type of solvent used, the boiling point range of the oil used as a raw material, and the regeneration temperature of the solvent and the energy efficiency of the entire process. It is a pressure range of normal pressure to 10 MPa in a temperature range of ˜300 ° C.

吸着脱硫は、吸着剤を使用して硫黄分を多く含む留分を吸着させ、硫黄分を低減した留分を分離する方法である。吸着脱硫に用いる吸着剤として、多孔質無機酸化物が好ましく、例えば、A型ゼオライト、ZSM−5型(MFI型)ゼオライト、Y型ゼオライト、X型ゼオライトに代表される各種ゼオライト、シリカ、アルミナ、シリカアルミナ、チタニア、マグネシア、ジルコニア、白土、ケイソウ土、活性炭、合成樹脂等が挙げられる。吸着剤は、上記化合物の1種のみで用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。例えば、A型ゼオライトの場合、極性の強い硫黄化合物のみが細孔の中に取り込まれて吸着され、吸着された硫黄化合物は、より吸着力の高い化合物によって脱離されて、硫黄化合物のみを分離することができる。溶媒脱離の際に、温度差や圧力差を利用して脱離させることもできる。また、溶媒脱離ではなく、燃焼除去させる方法も適用できる。   Adsorption desulfurization is a method in which a fraction containing a large amount of sulfur is adsorbed using an adsorbent, and a fraction having a reduced sulfur content is separated. As the adsorbent used for adsorptive desulfurization, porous inorganic oxides are preferable. For example, various zeolites represented by A-type zeolite, ZSM-5 type (MFI type) zeolite, Y-type zeolite, X-type zeolite, silica, alumina, Examples thereof include silica alumina, titania, magnesia, zirconia, white clay, diatomaceous earth, activated carbon, and synthetic resin. An adsorbent may be used only by 1 type of the said compound, and may be used in combination of 2 or more type. For example, in the case of A-type zeolite, only a highly polar sulfur compound is taken into the pores and adsorbed, and the adsorbed sulfur compound is desorbed by a compound having a higher adsorbing power to separate only the sulfur compound. can do. At the time of solvent desorption, desorption can also be performed using a temperature difference or a pressure difference. Further, not the solvent desorption but a method of burning and removing can be applied.

各種ゼオライトにおいて、吸着分離性能に寄与する陽イオンは、プロトン(H)タイプの他、ナトリウム(Na)、カリウム(K)などのアルカリ金属、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)などのアルカリ土類金属が好ましいが、遷移金属でも良い。遷移金属としては、具体的には、銀(Ag)、白金(Pt)、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)等が挙げられる。また、ゼオライト以外の上記のシリカ、アルミナ、シリカアルミナ、チタニア、マグネシア、ジルコニア、白土、ケイソウ土、活性炭、合成樹脂等の吸着剤も、これらの陽イオンを含有し、吸着性能を向上させたものであっても良い。吸着剤の形状は、粉末状、ペレット状、タブレット状、又はビーズ状であることが好ましい。   In various zeolites, cations that contribute to adsorption separation performance include protons (H), alkali metals such as sodium (Na) and potassium (K), and alkaline earths such as magnesium (Mg) and calcium (Ca). A metal is preferred, but a transition metal may also be used. Specific examples of the transition metal include silver (Ag), platinum (Pt), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), nickel (Ni), copper (Cu), and the like. Adsorbents other than zeolite, such as silica, alumina, silica alumina, titania, magnesia, zirconia, clay, diatomaceous earth, activated carbon, synthetic resin, etc. also contain these cations and have improved adsorption performance. It may be. The adsorbent is preferably in the form of powder, pellets, tablets, or beads.

吸着脱硫において、圧力は、分離能の面から低圧が好ましく、特に0.1〜0.5MPaが好ましい。分離操作温度は、特に限定されるものではないが、吸着速度と吸着平衡から適した温度を求めて用いればよく、一般的には0〜200℃が好ましく、より好ましくは20〜100℃が採用される。液空間速度は過剰に高すぎると分離能力が低下し、逆に低すぎると装置が大きくなりすぎるため、適した範囲に設定する。具体的には、LHSVは0.05〜10h-1が好ましく、0.1〜5h-1が特に好ましい。また、吸着した硫黄化合物を吸着剤から脱着させる際、水素や窒素などのガスを共存させても良い。 In the adsorptive desulfurization, the pressure is preferably a low pressure from the viewpoint of separability, and particularly preferably 0.1 to 0.5 MPa. Although the separation operation temperature is not particularly limited, it may be obtained by obtaining a suitable temperature from the adsorption rate and adsorption equilibrium, and is generally preferably 0 to 200 ° C, more preferably 20 to 100 ° C. Is done. If the liquid space velocity is excessively high, the separation ability is lowered. On the other hand, if the liquid space velocity is too low, the apparatus becomes too large. Specifically, LHSV is preferably 0.05~10h -1, 0.1~5h -1 is particularly preferred. Further, when the adsorbed sulfur compound is desorbed from the adsorbent, a gas such as hydrogen or nitrogen may coexist.

上記方法で得られた脱硫生成油は、蒸留分離等により、沸点0〜30℃付近より軽質な部分をLPG留分、それより沸点が高く150〜215℃付近までの部分をガソリン留分、さらに沸点が高く215〜260℃付近までの部分を灯油留分、そしてそれより高沸点で260〜370℃付近までの部分を軽油留分とすることができる。なお、上記原料炭化水素油から得られる脱硫生成油は、特に、灯油留分及び軽油留分が多く、これらを灯軽油基材として用いることができる。
この灯軽油基材は、芳香族炭化水素をほとんど含まないため、灯油基材においては煙点が低く、軽油基材ではセタン価が高く、低硫黄で、高品質の基材となる。
The desulfurized product oil obtained by the above method is obtained by distillation separation, etc., so that the lighter part from the boiling point of about 0-30 ° C. is the LPG fraction, the higher boiling point to 150-215 ° C. is the gasoline fraction, A portion with a high boiling point up to about 215 to 260 ° C. can be used as a kerosene fraction, and a portion with a higher boiling point up to about 260 to 370 ° C. can be used as a light oil fraction. The desulfurized product oil obtained from the raw material hydrocarbon oil has a particularly large kerosene fraction and a light oil fraction, and these can be used as a kerosene base material.
Since this kerosene oil base material contains almost no aromatic hydrocarbon, the kerosene base material has a low smoke point, the light oil base material has a high cetane number, low sulfur, and a high quality base material.

〔第三工程〕
本発明は、第三工程において、第一工程で分離された芳香族炭化水素を多く含む留分を水素の存在下で、水素化処理触媒と接触させて、多環芳香族炭化水素を炭素数6〜8のアルキルベンゼン類に転化する。
この場合、水素化分解触媒を用いて多環芳香族炭化水素から一段で炭素数6〜8のアルキルベンゼン類に転化する方法と、水素化精製触媒を用いて多環芳香族炭化水素の部分核水添により1個の芳香環とナフテン環からなる1.5環芳香族炭化水素にし、このナフテン環を開裂させてアルキルベンゼン類に転化する方法があり、何れを用いても良い。
[Third step]
In the third step, the present invention, in the third step, the fraction containing a large amount of aromatic hydrocarbons separated in the first step is brought into contact with the hydrotreating catalyst in the presence of hydrogen to convert the polycyclic aromatic hydrocarbons to the number of carbon atoms. Convert to 6-8 alkyl benzenes.
In this case, a method of converting polycyclic aromatic hydrocarbons into alkylbenzenes having 6 to 8 carbon atoms in a single step using a hydrocracking catalyst, and a partial nuclear water of polycyclic aromatic hydrocarbons using a hydrotreating catalyst There is a method in which a 1.5-ring aromatic hydrocarbon composed of one aromatic ring and a naphthene ring is added, and the naphthene ring is cleaved to convert to an alkylbenzene, and any of them may be used.

しかし、第一工程で分離された芳香族炭化水素を多く含む留分には、上述したように硫黄化合物が多く含まれているため、まず、水素化脱硫触媒を用いて水素化脱硫と部分核水添を行い、次いで、水素化分解反応が比較的穏やかな酸強度の小さい水素化分解触媒により開環反応させることが、アルキルベンゼン類を多く得ることができ、好ましい。   However, since the fraction containing a large amount of aromatic hydrocarbons separated in the first step contains a large amount of sulfur compounds as described above, first, hydrodesulfurization and partial nuclei using a hydrodesulfurization catalyst are used. It is preferable to perform hydrogenation and then to cause a ring-opening reaction with a hydrocracking catalyst having a relatively mild hydrocracking reaction and a relatively low acid strength because a large amount of alkylbenzenes can be obtained.

水素化脱硫と部分核水添は、第二工程で述べた水素化脱流方法と同様の方法で行うことができる。この場合、硫黄分を好ましくは500重量ppm以下、より好ましくは100重量ppm以下、特に好ましくは50重量ppm以下、窒素分を好ましくは100重量ppm以下、より好ましくは20重量ppm以下、特に好ましくは10重量ppm以下に低減させる。なお、この脱硫、脱窒素反応に伴い、芳香族炭化水素の水素化も一部進行するが、アルキルベンゼン類の量が減少することは望ましくない。従って、多環芳香族炭化水素を1環あるいは1.5環芳香族炭化水素へ水素化するところまでで留めることができるような反応条件で処理することが好ましく、このためには、容量ベースで反応後の全芳香族炭化水素量が反応前の0.50以上残存するように制御することが好ましく、より好ましい残存割合は0.60以上、さらに好ましくは0.70以上である。   Hydrodesulfurization and partial nuclear hydrogenation can be performed by the same method as the hydrodesulfurization method described in the second step. In this case, the sulfur content is preferably 500 ppm by weight or less, more preferably 100 ppm by weight or less, particularly preferably 50 ppm by weight or less, and the nitrogen content is preferably 100 ppm by weight or less, more preferably 20 ppm by weight or less, particularly preferably. Reduce to 10 ppm by weight or less. Along with the desulfurization and denitrogenation reactions, the hydrogenation of aromatic hydrocarbons partially proceeds, but it is not desirable to reduce the amount of alkylbenzenes. Accordingly, it is preferable to treat the reaction conditions so that the polycyclic aromatic hydrocarbon can be hydrogenated to a single ring or 1.5 ring aromatic hydrocarbon, and for this purpose, on a volume basis. It is preferable to control so that the total aromatic hydrocarbon amount after the reaction remains 0.50 or more before the reaction, and a more preferable remaining ratio is 0.60 or more, and further preferably 0.70 or more.

一方、多環芳香族炭化水素からアルキルベンゼン類に転化するためには、水素の存在下に、複合酸化物とそれを結合するバインダーとから構成される担体に周期律表の第6族及び第8族から選ばれる少なくとも1種の金属成分を担持した水素化分解触媒を用いることにより行うことができる。特に、周期律表の第6族及び第8族から選ばれる金属成分としては、NiおよびCoの少なくとも1種とMoまたはWの少なくとも1種が好ましい。   On the other hand, in order to convert polycyclic aromatic hydrocarbons to alkylbenzenes, in the presence of hydrogen, a carrier composed of a composite oxide and a binder that binds it is supported on groups 6 and 8 of the periodic table. It can be carried out by using a hydrocracking catalyst carrying at least one metal component selected from the group. In particular, the metal component selected from Groups 6 and 8 of the periodic table is preferably at least one of Ni and Co and at least one of Mo or W.

上記複合酸化物は、シリカ‐アルミナ、シリカ‐チタニア、シリカ‐ジルコニア、シリカ‐マグネシア、シリカ‐アルミナ‐チタニア、シリカ‐アルミナ‐ジルコニア、酸化タングステン‐ジルコニア、硫酸化ジルコニア、硫酸アルミナ、ゼオライトから選ばれる1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができ、特には、シリカ‐アルミナ、ゼオライトを用いることが好ましい。   The composite oxide is selected from silica-alumina, silica-titania, silica-zirconia, silica-magnesia, silica-alumina-titania, silica-alumina-zirconia, tungsten oxide-zirconia, sulfated zirconia, alumina sulfate, and zeolite. One kind can be used alone, or two or more kinds can be used in combination. In particular, silica-alumina and zeolite are preferably used.

なお、予め水素化脱硫と部分核水添を行った場合は、上記複合酸化物は、ブレンステッド酸の最高酸強度が110kJ/mol〜140kJ/mol未満のゼオライトを用いることが好ましい。ブレンステッド酸の最高酸強度が110kJ/mol未満では、充分な酸点が付与されないため開環反応が進行しにくく、また、この最高酸強度が140kJ/mol以上であると、開環反応だけに留まらず脱アルキル化反応や核水添反応など、水素化分解が進み過ぎて、液収率が低下するため好ましくなく、アルキルベンゼン類の収率が低下する。
このブレンステッド酸の最高酸強度はアンモニアの吸着熱として求められ、その測定方法は、N. Katada, T. Tsubaki, M. Niwa, Appl. Cat. A : Gen., 340巻,(2008)76頁、あるいは片田直伸, 丹羽幹, ゼオライト,21巻,(2004)45頁に記載の方法により、アンモニア吸着−昇温脱離法(NH3‐TPD法)とフーリエ変換赤外分光法(FT‐IR法)により求めることができる。すなわち、ブレンステッド酸の変角振動(1430cm-1)に起因する吸収量の各温度の差分から酸量を求める。アンモニアの吸着熱が一定であるとみなし、温度依存性から最高酸強度分布を求める。得られた分布のうちブレンステッド酸の強酸側ピークを読み取り、それを最高酸強度とするものである。
In addition, when hydrodesulfurization and partial nuclear hydrogenation are performed in advance, it is preferable to use a zeolite having a maximum acid strength of Bronsted acid of 110 kJ / mol to less than 140 kJ / mol as the composite oxide. When the maximum acid strength of Bronsted acid is less than 110 kJ / mol, a sufficient acid point is not imparted, so that the ring-opening reaction does not proceed easily. When the maximum acid strength is 140 kJ / mol or more, only the ring-opening reaction occurs. Since the hydrocracking such as dealkylation reaction or nuclear hydrogenation reaction proceeds excessively and the liquid yield decreases, it is not preferable, and the yield of alkylbenzenes decreases.
The maximum acid strength of this Bronsted acid is determined as the heat of adsorption of ammonia, and the measurement method is N. Katada, T. Tsubaki, M. Niwa, Appl. Cat. A: Gen., 340, (2008) 76 Page, or Naoto Katada, Miki Niwa, Zeolite, Vol. 21, (2004), p. 45, ammonia adsorption-temperature desorption method (NH 3 -TPD method) and Fourier transform infrared spectroscopy (FT- (IR method). That is, the amount of acid is determined from the difference in absorption temperature at each temperature due to the bending vibration (1430 cm −1 ) of Bronsted acid. Assuming that the heat of adsorption of ammonia is constant, the maximum acid strength distribution is determined from the temperature dependence. In the obtained distribution, the strong acid side peak of Bronsted acid is read, and this is used as the maximum acid strength.

多環芳香族炭化水素からアルキルベンゼン類への転化の反応温度、反応圧力、水素流量、液空間速度などの反応条件は、原料炭化水素油の性状、水素化処理触媒、設備などにより一概には決められないが、一般には、水素の存在下で反応温度200〜450℃、より好ましくは250〜430℃、さらに好ましくは280〜400℃で、反応圧力2〜10MPa、より好ましくは2〜8MPaで、液空間速度(LHSV)0.1〜10.0h-1、より好ましくは0.2〜5.0h-1、さらに好ましくは0.3〜3.0h-1で、水素/炭化水素比(容積比)100〜5,000NL/L、好ましくは150〜3,000NL/Lの範囲から適宜選定すればよい。
以上の操作により、多環芳香族炭化水素は部分的に分解され、所望の1環芳香族アルキルベンゼン類に転化する。
Reaction conditions such as reaction temperature, reaction pressure, hydrogen flow rate, and liquid space velocity for conversion of polycyclic aromatic hydrocarbons to alkylbenzenes are generally determined by the properties of the raw hydrocarbon oil, hydrotreating catalyst, equipment, etc. In general, in the presence of hydrogen, the reaction temperature is 200 to 450 ° C, more preferably 250 to 430 ° C, still more preferably 280 to 400 ° C, the reaction pressure is 2 to 10 MPa, more preferably 2 to 8 MPa, The liquid space velocity (LHSV) is 0.1 to 10.0 h −1 , more preferably 0.2 to 5.0 h −1 , still more preferably 0.3 to 3.0 h −1 , and the hydrogen / hydrocarbon ratio (volume) Ratio) 100 to 5,000 NL / L, preferably 150 to 3,000 NL / L.
By the above operation, the polycyclic aromatic hydrocarbon is partially decomposed and converted into desired monocyclic aromatic alkylbenzenes.

以下、本発明を、実施例及び比較例を用いて具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
なお、実施例及び比較例における原料油及び生成油性状の分析方法、触媒物性測定において使用した測定装置及び方法は次のとおりである。
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely using an Example and a comparative example, this invention is not limited to this.
In addition, the analysis method of the raw material oil and produced | generated oil property in an Example and a comparative example, and the measuring apparatus and method used in the catalyst physical property measurement are as follows.

[性状分析]
密度はJIS K2249の振動式密度試験方法、蒸留性状はJIS K2254の常圧法蒸留試験方法によって測定した。
アルキルベンゼン類(ベンゼン、トルエン、キシレン類)および1.5環芳香族炭化水素(テトラリン類など)の組成は、島津製作所製の炭化水素全成分分析装置を用いて測定し、JIS K2536に準じて測定した。
芳香族化合物のタイプ分析(環分析)の測定は、石油学会法JPI−5S−49−97に従って、高速液体クロマトグラフ装置を使用し、移動相にはノルマルヘキサン、検出器にはRI法を用いて測定した。
硫黄分の測定は、JIS K2541の硫黄分試験方法に従い、高濃度領域では蛍光X線法、及び低濃度領域では微量電量滴定法により行った。
窒素分の測定は、JIS K2609の窒素分試験方法に従い、化学発光法により行った。
[Property analysis]
The density was measured by the vibration type density test method of JIS K2249, and the distillation property was measured by the atmospheric pressure distillation test method of JIS K2254.
The composition of alkylbenzenes (benzene, toluene, xylenes) and 1.5-ring aromatic hydrocarbons (tetralins, etc.) was measured using a hydrocarbon total component analyzer manufactured by Shimadzu Corporation and measured according to JIS K2536. did.
For the type analysis (ring analysis) of aromatic compounds, a high-performance liquid chromatograph is used in accordance with the Petroleum Institute method JPI-5S-49-97, normal hexane is used for the mobile phase, and RI is used for the detector. Measured.
The sulfur content was measured by the fluorescent X-ray method in the high concentration region and the microcoulometric titration method in the low concentration region according to the sulfur content test method of JIS K2541.
The nitrogen content was measured by a chemiluminescence method according to the nitrogen content test method of JIS K2609.

[ブレンステッド酸の最高酸強度]
試料約10mgの試料を直径10mmの円盤状に圧縮成形し、in-situ赤外セルにセットし、酸素40kPa(300Torr)の中で昇温し、500℃で1時間保ち、500℃のまま15分間真空脱気し、真空を保ったまま100℃まで降温した後に82μmol/s(標準状態の容積で120cm3/分)のHeを流通させて系内を3.33kPa(25Torr)に保ち、10℃/分の速度で500℃まで昇温し、昇温中にIRスペクトルを10℃に1回測定した。続いて100℃でアンモニア133kPaを導入し30分間保ち、30分間脱気後に吸着前と同じ条件でHeを流通させて昇温し、IRスペクトルおよびMSスペクトルを測定した。測定後に既知量のアンモニアを質量分析計に送り、MSスペクトルの補正を行なった。アンモニアの変角振動によりブレンステッド酸(1430cm-1)とルイス酸(1330cm-1)の酸量をそれぞれ定量し、両酸点から脱離するアンモニアの温度依存性からそれぞれの酸強度分布を求め、得られた分布のうちブレンステッド酸の強酸側ピークを読み取り、それを最高酸強度とした。
[Maximum acid strength of Bronsted acid]
About 10 mg of sample was compression-molded into a disk shape with a diameter of 10 mm, set in an in-situ infrared cell, heated in oxygen 40 kPa (300 Torr), kept at 500 ° C. for 1 hour, and kept at 500 ° C. 15 After vacuum degassing for minutes, the temperature was lowered to 100 ° C. while maintaining the vacuum, and then 82 μmol / s (120 cm 3 / min in the standard state volume) of He was circulated to keep the system at 3.33 kPa (25 Torr). The temperature was raised to 500 ° C at a rate of ° C / min, and the IR spectrum was measured once at 10 ° C during the temperature rise. Subsequently, 133 kPa of ammonia was introduced at 100 ° C. and maintained for 30 minutes. After degassing for 30 minutes, He was circulated under the same conditions as before adsorption, the temperature was increased, and IR spectrum and MS spectrum were measured. After the measurement, a known amount of ammonia was sent to the mass spectrometer to correct the MS spectrum. The amounts of Bronsted acid (1430 cm -1 ) and Lewis acid (1330 cm -1 ) are quantified by the bending vibration of ammonia, and the respective acid strength distributions are obtained from the temperature dependence of ammonia desorbed from both acid points. In the obtained distribution, the strong acid side peak of Bronsted acid was read out and taken as the maximum acid strength.

[細孔特性の測定方法]
窒素ガス吸着法による細孔特性(比表面積、細孔直径2nm以上60nm未満の細孔の占める細孔容積、中央細孔直径)の測定にはMicromeritics社製ASAP2400型測定器を用いた。
[Measurement method of pore characteristics]
For measurement of pore characteristics (specific surface area, pore volume occupied by pores having a pore diameter of 2 nm to less than 60 nm, central pore diameter) by a nitrogen gas adsorption method, an ASAP2400 type measuring instrument manufactured by Micromeritics was used.

(実施例1)
原料炭化水素油として、表1に示す性状の熱分解軽油留分を、溶剤としてフルフラールを用いて抽出操作を行なった。50%原料炭化水素と50%フルフラールを常温、常圧で激しく混合・攪拌して抽出し、フルフラール層をデカンテーションで除去する操作を3回繰り返した後に、ラフィネート分を水洗い・脱水した前処理油を、140℃で5時間活性化処理したシリカゲルを500g充填したカラムに2Lを通過させて精製した。またエキストラクト分はフルフラールを留去することにより得た。抽出操作の結果、50容量%のラフィネート分と50容量%のエキストラクト分が得られた。
Example 1
Extraction operation was performed using a pyrolysis gas oil fraction having the properties shown in Table 1 as a raw material hydrocarbon oil and using furfural as a solvent. 50% raw material hydrocarbon and 50% furfural are extracted by mixing and stirring vigorously at room temperature and normal pressure, and the operation of removing the furfural layer by decantation is repeated three times, followed by washing and dewatering the raffinate. Was purified by passing 2 L through a column packed with 500 g of silica gel activated at 140 ° C. for 5 hours. The extract was obtained by distilling off furfural. As a result of the extraction operation, 50% by volume of raffinate and 50% by volume of extract were obtained.

Figure 0005491912
Figure 0005491912

ラフィネート中に含まれる硫黄分及び窒素分は、それぞれ6,596重量ppm、25重量ppm、炭化水素組成としては、芳香族炭化水素が0.5容量%、飽和炭化水素が58.5容量%、オレフィンが41.0容量%であった。
また、エキストラクト中に含まれる硫黄分及び窒素分は、それぞれ4.2重量%、1,257重量ppm、炭化水素組成としては、芳香族炭化水素が66.8容量%、飽和炭化水素が16.2容量%、オレフィンが17.0容量%であった。
The sulfur and nitrogen contained in the raffinate are 6,596 ppm by weight and 25 ppm by weight, respectively, and the hydrocarbon composition is 0.5% by volume of aromatic hydrocarbons, 58.5% by volume of saturated hydrocarbons, The olefin was 41.0% by volume.
The sulfur and nitrogen contained in the extract were 4.2% by weight and 1,257% by weight, respectively, and the hydrocarbon composition was 66.8% by volume of aromatic hydrocarbons and 16% of saturated hydrocarbons. It was 0.2% by volume and olefin was 17.0% by volume.

続いて、得られたラフィネートを原料油として、反応圧力8.0MPa、LHSV0.9h-1、水素/原料油比300NL/Lの条件下で、市販のNiMoP担持脱硫触媒A(組成:Mo12.3重量%、Ni3.5重量%、P2.0重量%、Al43.3重量%、比表面積:185m2/g、細孔直径2〜60nmの範囲にある細孔の容積:0.415mL/g、中央細孔直径:7.9nm)を用いて、水素化脱硫処理を行なった。
その結果、硫黄分8重量ppmの軽油基材を得るために必要な反応温度は316℃であり、その際のセタン価は80であった。
Subsequently, using the obtained raffinate as a raw material oil, a commercially available NiMoP-supported desulfurization catalyst A (composition: Mo12.3) under the conditions of a reaction pressure of 8.0 MPa, LHSV 0.9 h −1 , and a hydrogen / raw oil ratio of 300 NL / L. Wt%, Ni 3.5 wt%, P 2.0 wt%, Al 43.3 wt%, specific surface area: 185 m 2 / g, pore volume in the range of pore diameter 2-60 nm: 0.415 mL / g, Hydrodesulfurization treatment was performed using a median pore diameter: 7.9 nm).
As a result, the reaction temperature necessary to obtain a light oil base material having a sulfur content of 8 ppm by weight was 316 ° C., and the cetane number at that time was 80.

一方、抽出操作によって得られたエキストラクト分は、選択水素化分解により、BTX等の1環芳香族炭化水素へ変換した。
選択水素化分解には、一塔目に水素化脱硫触媒として上記と同じ市販のNiMoP担持脱硫触媒Aを100ml、二塔目に水素化分解触媒Bを22ml充填し、反応圧力7.0MPa、LHSV0.11h-1、水素/原料油比1,400NL/L、一塔目の反応温度340℃、二塔目の反応温度360℃の条件下で、水素化分解反応を行なった。
水素化分解触媒Bは、SiO2/Al2O3比が31.3(モル比)、比表面積が706m2/gであるH‐β型ゼオライト(エヌ・イーケムキャット製Lot‐081106H)とアルミナ(UOP社製アルミナVersal 250)の乾燥重量(130℃乾燥時)が、それぞれ50重量%、50重量%になるようにして得られた担体に、モリブデン酸アンモニウム水溶液と硝酸ニッケル水溶液をスプレー含浸し、130℃で6時間乾燥した。次いで、空気の気流下で、500℃で30分間焼成して得た。触媒Bに含まれるMoとNiは元素としてそれぞれ7.2重量%、2.7重量%であり、使用したゼオライトのブレンステッド酸の最高酸強度は125kJ/molであった。
On the other hand, the extract obtained by the extraction operation was converted into a monocyclic aromatic hydrocarbon such as BTX by selective hydrogenolysis.
In the selective hydrocracking, 100 ml of the same commercially available NiMoP-supported desulfurization catalyst A as described above is charged in the first column, and 22 ml of hydrocracking catalyst B is charged in the second column, and the reaction pressure is 7.0 MPa, LHSV0. The hydrocracking reaction was carried out under the conditions of .11 h −1 , hydrogen / raw oil ratio 1,400 NL / L, reaction temperature 340 ° C. in the first column, and reaction temperature 360 ° C. in the second column.
Hydrocracking catalyst B is composed of H-β type zeolite (Lot-081106H manufactured by N.E. Chemcat) having an SiO 2 / Al 2 O 3 ratio of 31.3 (molar ratio) and a specific surface area of 706 m 2 / g, and alumina. (Alumina Versal 250 manufactured by UOP Co., Ltd.) A carrier obtained so that the dry weight (at 130 ° C.) was 50% by weight and 50% by weight, respectively, was spray impregnated with an aqueous ammonium molybdate solution and an aqueous nickel nitrate solution. And dried at 130 ° C. for 6 hours. Subsequently, it was obtained by firing at 500 ° C. for 30 minutes under an air stream. Mo and Ni contained in the catalyst B were 7.2% by weight and 2.7% by weight, respectively, and the highest acid strength of Bronsted acid of the used zeolite was 125 kJ / mol.

その結果、原料熱分解軽油基準で生成物として、ガス分12.8容量%、ライトナフサ分9.9容量%、ヘビーナフサ分30.7容量%、灯軽油分8.3容量%が得られた。そのうちアルキルベンゼン類として12.8容量%が得られ、内数としてBTXは6.1容量%を含んでいた。   As a result, a gas content of 12.8% by volume, a light naphtha content of 9.9% by volume, a heavy naphtha content of 30.7% by volume, and a kerosene oil content of 8.3% by volume were obtained as products on the basis of raw pyrolysis gas oil. . Of these, 12.8% by volume was obtained as alkylbenzenes, and BTX contained 6.1% by volume as the inner number.

(比較例1)
実施例1と同じ原料炭化水素油を用いて、芳香族炭化水素を抽出分離することなく、従来法の水素化脱硫処理を行なった。脱硫触媒は、実施例と同じ市販のNiMoP担持脱硫触媒Aを用い、反応圧力8.0MPa、LHSV0.9h-1、水素/原料油比300NL/L、反応温度316℃の条件下で、水素化脱硫処理を行なった。
その結果、硫黄分8重量ppmの軽油基材を得るために必要な反応温度は336℃であり、その際のセタン価は59であった。また、生成油中の全芳香族炭化水素量は14.3容量%、BTXは0.1容量%以下だった。
(Comparative Example 1)
Using the same raw material hydrocarbon oil as in Example 1, conventional hydrodesulfurization treatment was performed without extracting and separating aromatic hydrocarbons. As the desulfurization catalyst, the same commercially available NiMoP-supported desulfurization catalyst A as in the examples was used, and hydrogenation was performed under the conditions of a reaction pressure of 8.0 MPa, LHSV of 0.9 h −1 , a hydrogen / feed oil ratio of 300 NL / L, and a reaction temperature of 316 ° C. Desulfurization treatment was performed.
As a result, the reaction temperature required to obtain a light oil base material having a sulfur content of 8 ppm by weight was 336 ° C., and the cetane number at that time was 59. The total aromatic hydrocarbon content in the product oil was 14.3% by volume, and BTX was 0.1% by volume or less.

(比較例2)
実施例1と同じ原料炭化水素油を用いて、芳香族炭化水素を抽出分離することなく、従来法の選択水素化分解処理を行なった。実施例と同じ触媒、反応条件を適用した。
その結果、生成物として、ガス分55.3容量%、ライトナフサ分8.9容量%、ヘビーナフサ分27.6容量%、灯軽油分52.9容量%得られた。そのうちアルキルベンゼン類として11.5容量%が得られ、内数としてBTXは5.4容量%であった。また、得られた灯軽油分のセタン価は30だった。
(Comparative Example 2)
Using the same raw material hydrocarbon oil as in Example 1, the conventional selective hydrocracking treatment was performed without extracting and separating aromatic hydrocarbons. The same catalyst and reaction conditions as in the examples were applied.
As a result, a gas content of 55.3% by volume, a light naphtha content of 8.9% by volume, a heavy naphtha content of 27.6% by volume, and a kerosene oil content of 52.9% by volume were obtained as products. Of these, 11.5% by volume was obtained as alkylbenzenes, and BTX was 5.4% by volume. Moreover, the cetane number of the obtained kerosene oil was 30.

実施例1では、セタン価が80の低硫黄軽油基材とBTXを含むアルキルベンゼン類を、それぞれ50容量%、12.8容量%同時に製造することができた。特に、BTXについては6.1容量%含まれていた。一方、比較例1では、BTX類は全く得られず、かつ硫黄分を8重量ppmにするためには高い反応温度が必要であることから、水素化脱硫時に多大なエネルギー消費をしても、セタン価が59の軽油基材しか得ることができない。また、比較例2では、多大なガス生成を伴った選択水素化分解反応しか進行せず、生成する軽油基材はセタン価が低く、かつアルキルベンゼン類は11.5容量%しか得られず、そのうちBTXは5.4容量%であった。   In Example 1, 50% by volume and 12.8% by volume of an alkylbenzene containing a low sulfur gas oil base material having a cetane number of 80 and BTX could be simultaneously produced. In particular, BTX contained 6.1% by volume. On the other hand, in Comparative Example 1, BTXs are not obtained at all, and a high reaction temperature is required to make the sulfur content 8 ppm by weight, so even if a great amount of energy is consumed during hydrodesulfurization, Only a light oil base having a cetane number of 59 can be obtained. Further, in Comparative Example 2, only the selective hydrocracking reaction accompanied with a great amount of gas generation proceeds, the produced light oil base material has a low cetane number, and only 11.5% by volume of alkylbenzenes can be obtained. BTX was 5.4% by volume.

比較的芳香族炭化水素分が低濃度の基材を原料に用い、過剰な分解反応を抑制しながら、複雑な分離や反応を経ずにBTXを得ることが可能になる。それと同時に、高品質燃料基材も併せて製造することができ、トータルパフォーマンスに優れる。複雑な分離操作を必要とせず、脱硫処理に必要なエネルギー投入量を低減でき、かつ過剰なガス生成を抑制できることから、燃料基材やBTXのようなアルキルベンゼン類の製造に要するエネルギー消費を総合的に抑制できる。   Using a base material having a relatively low concentration of aromatic hydrocarbon as a raw material, it is possible to obtain BTX without complicated separation and reaction while suppressing an excessive decomposition reaction. At the same time, high-quality fuel base materials can be manufactured together, and the total performance is excellent. The energy consumption required for the production of fuel base materials and alkylbenzenes such as BTX can be comprehensively reduced because the energy input required for desulfurization treatment can be reduced and excessive gas generation can be suppressed without requiring complicated separation operations. Can be suppressed.

Claims (4)

炭素数6〜8のアルキルベンゼン類が30容量%未満、多環芳香族炭化水素が10容量%以上、非芳香族炭化水素が25容量%以上である原料炭化水素油を、抽出分離、膜分離又は吸着分離から選択された1種以上の方法を用いて、非芳香族炭化水素を多く含む留分と芳香族炭化水素を多く含む留分に分離する第一工程、非芳香族炭化水素を多く含む留分を脱硫処理して灯軽油基材を得る第二工程、及び芳香族炭化水素を多く含む留分を水素の存在下で、複合酸化物とそれを結合するバインダーとから構成される担体に周期律表の第6族及び第8族から選ばれる少なくとも1種の金属成分を担持した水素化分解触媒と接触させて、多環芳香族炭化水素を炭素数6〜8のアルキルベンゼン類に転化する第三工程を含むことを特徴とする灯軽油基材とアルキルベンゼン類の製造方法。 Extraction separation, membrane separation, or raw material hydrocarbon oil having less than 30% by volume of alkylbenzenes having 6 to 8 carbon atoms, 10% by volume or more of polycyclic aromatic hydrocarbons and 25% by volume or more of non-aromatic hydrocarbons A first step of separating a non-aromatic hydrocarbon-rich fraction and an aromatic hydrocarbon-rich fraction using one or more methods selected from adsorptive separation, and containing a large amount of non-aromatic hydrocarbons In the second step of obtaining a kerosene oil base by desulfurizing the fraction, and in the presence of hydrogen, the fraction containing a large amount of aromatic hydrocarbons in a carrier composed of a composite oxide and a binder that binds it. A polycyclic aromatic hydrocarbon is converted into an alkylbenzene having 6 to 8 carbon atoms by contacting with a hydrocracking catalyst supporting at least one metal component selected from Groups 6 and 8 of the periodic table. Kerosene oil base characterized by including a third step Manufacturing method of the alkylbenzenes. 原料炭化水素油が、重油の脱硫装置あるいは分解装置から得られる灯軽油留分、常圧蒸留装置から得られる灯油または軽油留分およびそれらの脱硫油のうち少なくとも1種を含む請求項1に記載の灯軽油基材とアルキルベンゼン類の製造方法。   The feed hydrocarbon oil contains at least one of kerosene fraction obtained from a desulfurizer or cracker of heavy oil, kerosene or diesel fraction obtained from an atmospheric distillation unit, and desulfurized oil thereof. Of kerosene oil base and alkylbenzenes. 第二工程の脱硫処理が、水素化脱硫、抽出脱硫又は吸着脱硫から選択されたいずれか1種以上の方法を用いるものである請求項1又は2に記載の灯軽油基材とアルキルベンゼン類の製造方法。 The production of kerosene oil base material and alkylbenzene according to claim 1 or 2 , wherein the desulfurization treatment in the second step uses one or more methods selected from hydrodesulfurization, extraction desulfurization or adsorptive desulfurization. Method. 第三工程に用いる水素化分解触媒が、NiおよびCoの少なくとも1種を含み、かつMoまたはWの少なくとも1種を担持したものである請求項1〜のいずれかに記載の灯軽油基材とアルキルベンゼン類の製造方法。
The kerosene base material according to any one of claims 1 to 3 , wherein the hydrocracking catalyst used in the third step contains at least one of Ni and Co and carries at least one of Mo or W. And production method of alkylbenzenes.
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JP6650391B2 (en) * 2014-04-04 2020-02-19 Jxtgエネルギー株式会社 Method for producing aluminosilicate catalyst, aluminosilicate catalyst, and method for producing monocyclic aromatic hydrocarbon
CN115805103B (en) * 2021-09-14 2024-04-09 万华化学集团股份有限公司 Regeneration method of deactivated titanium-silicon molecular sieve

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007154151A (en) * 2005-11-11 2007-06-21 Toray Ind Inc Method for producing 6-8c aromatic hydrocarbon
CN101448920B (en) * 2006-05-23 2013-03-13 日本能源株式会社 Process for producing hydrocarbon fraction
JP5420826B2 (en) * 2007-05-31 2014-02-19 出光興産株式会社 Method for producing ultra-low sulfur fuel oil

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