JP5690623B2 - Monocyclic aromatic hydrocarbon production method - Google Patents

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Description

本発明は、単環芳香族炭化水素の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing monocyclic aromatic hydrocarbons.

流動接触分解(以下、「FCC」という。)装置で生成する分解軽油であるライトサイクル油(以下、「LCO」という。)は、多環芳香族炭化水素を多く含み、軽油または重油として利用されていた。しかし、近年ではLCOから、高オクタン価ガソリン基材や、石油化学原料として利用でき、付加価値の高い炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素(例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等)を得ることが検討されている。
例えば、特許文献1〜3では、ゼオライト触媒を用いて、LCO等に多く含まれる多環芳香族炭化水素から、単環芳香族炭化水素を製造する方法が提案されている。
Light cycle oil (hereinafter referred to as “LCO”), which is a cracked light oil produced by fluid catalytic cracking (hereinafter referred to as “FCC”), contains a large amount of polycyclic aromatic hydrocarbons and is used as light oil or heavy oil. It was. However, in recent years, from LCO, high-octane gasoline base materials and petrochemical raw materials that can be used as high-value-added monocyclic aromatic hydrocarbons having 6 to 8 carbon atoms (for example, benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, etc.) Obtaining is being considered.
For example, Patent Documents 1 to 3 propose a method for producing monocyclic aromatic hydrocarbons from polycyclic aromatic hydrocarbons contained in a large amount in LCO or the like using a zeolite catalyst.

特開平3−2128号公報JP-A-3-2128 特開平3−52993号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-52993 特開平3−26791号公報JP-A-3-26791

しかしながら、特許文献1〜3に記載の方法では、炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素の収率が十分に高いとは言えなかった。
そこで、単環芳香族炭化水素の収率を充分に高めるべく、前記LCO等を分解改質し、得られた生成物を水素化した後、この水素化反応物を再度分解改質反応工程にリサイクルすることが考えられる。
However, in the methods described in Patent Documents 1 to 3, it cannot be said that the yield of monocyclic aromatic hydrocarbons having 6 to 8 carbon atoms is sufficiently high.
Therefore, in order to sufficiently increase the yield of monocyclic aromatic hydrocarbons, the LCO and the like are decomposed and reformed, and the resulting product is hydrogenated, and then the hydrogenated reactant is again used in the cracking and reforming reaction step. It can be recycled.

ここで、LCO等を分解改質して得られる生成物には、その重質留分中に多量(例えば50〜95質量%)の多環芳香族炭化水素が含まれる。多環芳香族炭化水素は、原料油の組成にもよるが主に2環芳香族炭化水素からなるもので、部分水素化することにより単環芳香族炭化水素の良好な原料となる。したがって、前記したように多環芳香族炭化水素の水素化反応物をリサイクルして再度分解改質反応工程に供することにより、単環芳香族炭化水素の収率を充分に高めることが可能になる。   Here, the product obtained by cracking and reforming LCO or the like contains a large amount (for example, 50 to 95% by mass) of polycyclic aromatic hydrocarbons in the heavy fraction. Polycyclic aromatic hydrocarbons are mainly composed of bicyclic aromatic hydrocarbons, although depending on the composition of the raw material oil, and are good raw materials for monocyclic aromatic hydrocarbons by partial hydrogenation. Therefore, as described above, the yield of monocyclic aromatic hydrocarbons can be sufficiently increased by recycling the hydrogenated reactants of polycyclic aromatic hydrocarbons and subjecting them again to the cracking and reforming reaction step. .

ところが、2環芳香族(多環芳香族)炭化水素の水素化反応は発熱反応であり、発熱量が非常に大きい。したがって、このような多環芳香族炭化水素を多量に含む前記生成物を水素化すると、反応器での反応温度が極端に高くなり、従来の設備では適正な反応を行わせるのが困難になる。なお、例えば、反応器途中から水素を段階的に供給すること(水素クエンチなど)により、反応温度の上昇を抑えて適正な反応をなさせることは可能であるものの、その場合には反応器の装置構成が複雑化し、設備コストの大幅な上昇を招いてしまう。   However, the hydrogenation reaction of bicyclic aromatic (polycyclic aromatic) hydrocarbons is an exothermic reaction, and the calorific value is very large. Therefore, when the product containing a large amount of such polycyclic aromatic hydrocarbons is hydrogenated, the reaction temperature in the reactor becomes extremely high, and it is difficult to carry out an appropriate reaction with conventional equipment. . In addition, for example, by supplying hydrogen stepwise from the middle of the reactor (hydrogen quenching, etc.), it is possible to suppress an increase in the reaction temperature and to make an appropriate reaction. The device configuration becomes complicated, and the equipment cost increases significantly.

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、多環芳香族炭化水素を含む原料油から高い収率で炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素を製造できるとともに、水素化反応時の極端な発熱を抑え、水素化反応器の設備コストの大幅な上昇を回避することのできる、単環芳香族炭化水素の製造方法を提供することにある。   This invention is made | formed in view of the said situation, The place made into the objective can manufacture a C6-C8 monocyclic aromatic hydrocarbon with a high yield from the raw material oil containing a polycyclic aromatic hydrocarbon. At the same time, an object is to provide a method for producing monocyclic aromatic hydrocarbons capable of suppressing extreme heat generation during the hydrogenation reaction and avoiding a significant increase in the equipment cost of the hydrogenation reactor.

本発明の単環芳香族炭化水素の製造方法は、10容量%留出温度が140℃以上かつ90容量%留出温度が380℃以下である原料油から炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素を製造する単環芳香族炭化水素の製造方法であって、
前記原料油を、結晶性アルミノシリケートを含有する単環芳香族炭化水素製造用触媒に接触させ、反応させて、炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素、及び炭素数9以上の重質留分を含む生成物を得る分解改質反応工程と、
前記分解改質反応工程にて生成した生成物より分離された炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素を精製し、回収する精製回収工程と、
前記分解改質反応工程にて生成した生成物より分離された炭素数9以上の重質留分に炭化水素からなる希釈剤を加える希釈工程と、
前記混合物を水素化する水素化反応工程と、
前記水素化反応工程にて得られた混合物の水素化反応物を前記分解改質反応工程に戻すリサイクル工程と、を有することを特徴とする。
The method for producing monocyclic aromatic hydrocarbons of the present invention comprises a monocyclic aromatic having 6 to 8 carbon atoms from a feedstock having a 10% by volume distillation temperature of 140 ° C. or higher and a 90% by volume distillation temperature of 380 ° C. or lower. A method for producing monocyclic aromatic hydrocarbons for producing hydrocarbons, comprising:
The raw material oil is contacted with a catalyst for producing monocyclic aromatic hydrocarbons containing crystalline aluminosilicate and reacted to produce a monocyclic aromatic hydrocarbon having 6 to 8 carbon atoms and a heavy hydrocarbon having 9 or more carbon atoms. A cracking and reforming reaction step to obtain a product containing a fraction;
A purification and recovery step of purifying and recovering the monocyclic aromatic hydrocarbon having 6 to 8 carbon atoms separated from the product generated in the cracking and reforming reaction step;
A dilution step of adding a diluent consisting of hydrocarbons to a heavy fraction having 9 or more carbon atoms separated from the product produced in the cracking and reforming reaction step;
A hydrogenation reaction step of hydrogenating the mixture;
A recycling step of returning the hydrogenation reaction product of the mixture obtained in the hydrogenation reaction step to the cracking and reforming reaction step.

また、前記単環芳香族炭化水素の製造方法においては、前記水素化反応工程にて得られた混合物の水素化反応物から希釈剤を分離除去し、該希釈剤を回収して前記炭素数9以上の重質留分に加える希釈剤として再利用する希釈剤回収工程を有することが好ましい。   In the method for producing the monocyclic aromatic hydrocarbon, the diluent is separated and removed from the hydrogenation reaction product of the mixture obtained in the hydrogenation reaction step, the diluent is recovered, and the carbon number of 9 is obtained. It is preferable to have a diluent recovery step for reuse as a diluent added to the above heavy fraction.

また、前記単環芳香族炭化水素の製造方法においては、前記希釈剤として、沸点が185℃未満の炭化水素油を用いることが好ましい。
また、前記単環芳香族炭化水素の製造方法においては、前記希釈剤として、多環芳香族炭化水素濃度が50質量%以下のものを用いることが好ましい。
In the method for producing monocyclic aromatic hydrocarbons, it is preferable to use a hydrocarbon oil having a boiling point of less than 185 ° C. as the diluent.
In the method for producing monocyclic aromatic hydrocarbons, it is preferable to use a diluent having a polycyclic aromatic hydrocarbon concentration of 50% by mass or less.

また、前記単環芳香族炭化水素の製造方法において、前記希釈工程では、前記分解改質反応工程にて生成した生成物より分離されて水素化反応工程に供される炭素数9以上の重質留分と、前記希釈剤との質量比が、10:90から80:20の範囲内となるように、希釈剤の量を調整することが好ましい。   Further, in the method for producing monocyclic aromatic hydrocarbons, in the dilution step, a heavy hydrocarbon having 9 or more carbon atoms that is separated from the product generated in the cracking and reforming reaction step and used for the hydrogenation reaction step. It is preferable to adjust the amount of the diluent so that the mass ratio of the fraction and the diluent is in the range of 10:90 to 80:20.

また、前記単環芳香族炭化水素の製造方法において、前記希釈工程では、炭素数9以上の重質留分に希釈剤を加えて得られる混合物中の多環芳香族炭化水素濃度が、5〜50質量%となるように希釈剤を加えることが好ましい。   In the method for producing monocyclic aromatic hydrocarbons, in the dilution step, the concentration of polycyclic aromatic hydrocarbons in a mixture obtained by adding a diluent to a heavy fraction having 9 or more carbon atoms is 5 to 5 It is preferable to add a diluent so that it may become 50 mass%.

また、前記単環芳香族炭化水素の製造方法において、前記水素化反応工程では、水素化反応圧力を0.7MPa〜13MPaにすることが好ましい。   In the method for producing monocyclic aromatic hydrocarbons, in the hydrogenation reaction step, the hydrogenation reaction pressure is preferably 0.7 MPa to 13 MPa.

本発明の単環芳香族炭化水素の製造方法によれば、多環芳香族炭化水素を含む原料油から高い収率で炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素を製造することができる。また、希釈工程を有するので、水素化反応工程での多環芳香族炭化水素の水素化に起因する極端な発熱を抑え、安定した水素化反応を可能とし、水素化反応器の設備コストの大幅な上昇を回避することができる。   According to the method for producing a monocyclic aromatic hydrocarbon of the present invention, it is possible to produce a monocyclic aromatic hydrocarbon having 6 to 8 carbon atoms in a high yield from a raw material oil containing a polycyclic aromatic hydrocarbon. In addition, because it has a dilution step, it suppresses extreme heat generation due to hydrogenation of polycyclic aromatic hydrocarbons in the hydrogenation reaction step, enables stable hydrogenation reaction, and greatly increases the equipment cost of the hydrogenation reactor. Can be avoided.

本発明の単環芳香族炭化水素の製造方法の第1の実施形態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating 1st Embodiment of the manufacturing method of the monocyclic aromatic hydrocarbon of this invention. 本発明の単環芳香族炭化水素の製造方法の第2の実施形態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating 2nd Embodiment of the manufacturing method of the monocyclic aromatic hydrocarbon of this invention.

「第1の実施形態」
以下、本発明の単環芳香族炭化水素の製造方法の第1の実施形態について説明する。
図1は、本発明の単環芳香族炭化水素の製造方法の第1の実施形態を説明するための図であり、本実施形態の単環芳香族炭化水素の製造方法は、原料油から炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素を製造する方法である。
“First Embodiment”
Hereinafter, 1st Embodiment of the manufacturing method of the monocyclic aromatic hydrocarbon of this invention is described.
FIG. 1 is a diagram for explaining a first embodiment of a method for producing monocyclic aromatic hydrocarbons according to the present invention. The method for producing monocyclic aromatic hydrocarbons according to this embodiment uses carbon from raw material oil. This is a method for producing a monocyclic aromatic hydrocarbon of formula 6-8.

すなわち、本実施形態の単環芳香族炭化水素の製造方法は、図1に示すように、
(a)原料油を、単環芳香族炭化水素製造用触媒に接触させ、反応させて、炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素、及び炭素数9以上の重質留分を含む生成物を得る分解改質反応工程
(b)分解改質反応工程にて生成した生成物を複数の留分に分離する分離工程
(c)分離工程にて分離された単環芳香族炭化水素を精製し、回収する精製回収工程
(d)分解改質反応工程にて生成した生成物より分離された炭素数9以上の重質留分に希釈剤を加える希釈工程
(e)希釈工程にて得られた混合物を水素化する水素化反応工程
(f)水素化反応工程にて得られた混合物の水素化反応物を分解改質反応工程に戻すリサイクル工程
(g)分離工程にて分離したガス成分から、分解改質反応工程にて副生した水素を回収する水素回収工程
(h)水素回収工程にて回収した水素を水素化反応工程に供給する水素供給工程
上記(a)〜(h)の工程のうち、(a),(c),(d),(e),(f)の工程は本願請求項1に係る発明における必須の工程であり、(b),(g),(h)の工程は任意の工程である。
That is, the method for producing monocyclic aromatic hydrocarbons of the present embodiment, as shown in FIG.
(A) A raw material oil is brought into contact with a catalyst for producing a monocyclic aromatic hydrocarbon and reacted to produce a monocyclic aromatic hydrocarbon having 6 to 8 carbon atoms and a heavy fraction having 9 or more carbon atoms. (B) Separation step for separating the product produced in the cracking and reforming reaction step into a plurality of fractions (c) Purifying monocyclic aromatic hydrocarbons separated in the separation step Obtained in the dilution step (e) dilution step in which a diluent is added to the heavy fraction having 9 or more carbon atoms separated from the product produced in the purification and reforming reaction step (d) decomposition reforming reaction step. Hydrogenation reaction step of hydrogenating the mixture (f) Recycling step of returning the hydrogenation reaction product of the mixture obtained in the hydrogenation reaction step to the cracking and reforming reaction step (g) From the gas components separated in the separation step , Hydrogen recovery process to recover by-produced hydrogen in the cracking reforming reaction process (h) Hydrogen recovery Hydrogen supply step for supplying hydrogen recovered in step (b) to the hydrogenation reaction step (a), (c), (d), (e), (f) among the steps (a) to (h) Is an essential step in the invention according to claim 1 of the present application, and the steps (b), (g), and (h) are optional steps.

以下、各工程について具体的に説明する。
<分解改質反応工程>
分解改質反応工程では、原料油を単環芳香族炭化水素製造用触媒に接触させて、原料油に含まれる飽和炭化水素を水素供与源とし、飽和炭化水素からの水素移行反応によって多環芳香族炭化水素を部分的に水素化し、開環させて単環芳香族炭化水素に転換する。また、原料油中もしくは分離過程で得られる飽和炭化水素を環化、脱水素することによっても単環芳香族炭化水素に転換できる。さらには、炭素数9以上の単環芳香族炭化水素を分解することによって、炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素を得ることもできる。これにより、炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素、及び炭素数9以上の重質留分を含む生成物を得る。
Hereinafter, each step will be specifically described.
<Decomposition and reforming reaction process>
In the cracking and reforming reaction step, the feedstock oil is brought into contact with the catalyst for producing monocyclic aromatic hydrocarbons, the saturated hydrocarbon contained in the feedstock oil is used as the hydrogen donor source, and the polycyclic aromatic is obtained by hydrogen transfer reaction from the saturated hydrocarbons. Group hydrocarbons are partially hydrogenated, ring-opened and converted to monocyclic aromatic hydrocarbons. It can also be converted to monocyclic aromatic hydrocarbons by cyclization and dehydrogenation of saturated hydrocarbons obtained in the feedstock or in the separation process. Furthermore, it is possible to obtain a monocyclic aromatic hydrocarbon having 6 to 8 carbon atoms by decomposing a monocyclic aromatic hydrocarbon having 9 or more carbon atoms. As a result, a product containing a monocyclic aromatic hydrocarbon having 6 to 8 carbon atoms and a heavy fraction having 9 or more carbon atoms is obtained.

なお、この生成物には、単環芳香族炭化水素や重質留分以外にも、水素、メタン、エタン、エチレン、LPG(プロパン、プロピレン、ブタン、ブテン等)などが含まれる。また、重質留分中には、ナフタレン、メチルナフタレン、ジメチルナフタレン等の2環芳香族炭化水素が多く含まれ、さらにアントラセン等の3環以上の芳香族炭化水素も原料油によっては含まれている。本願においては、これら2環芳香族炭化水素と3環以上の芳香族炭化水素とを合わせて、多環芳香族炭化水素と記している。   This product includes hydrogen, methane, ethane, ethylene, LPG (propane, propylene, butane, butene, etc.), etc. in addition to monocyclic aromatic hydrocarbons and heavy fractions. The heavy fraction contains a large amount of bicyclic aromatic hydrocarbons such as naphthalene, methylnaphthalene, and dimethylnaphthalene, and also contains tricyclic or higher aromatic hydrocarbons such as anthracene depending on the feedstock. Yes. In the present application, these two-ring aromatic hydrocarbons and three or more ring aromatic hydrocarbons are collectively referred to as polycyclic aromatic hydrocarbons.

この分解改質反応工程では、原料油中のナフテノベンゼン類、パラフィン類、ナフテン類等の成分については単環芳香族炭化水素を製造することでその多くを消失する。また、多環芳香族炭化水素は、一部は分解並びに飽和炭化水素との水素移行により単環芳香族炭化水素へ転換されるが、同時にアルキル側鎖が切断されることにより、主にナフタレン、メチルナフタレン、ジメチルナフタレンといった側鎖の少ない2環芳香族炭化水素も副生される。したがって、この分解改質反応工程においては、単環芳香族炭化水素が高収率で製造されると同時に、2環芳香族炭化水素も炭素数9以上の重質留分として副生される。   In this cracking and reforming reaction step, most of the components such as naphthenobenzenes, paraffins and naphthenes in the feedstock oil are lost by producing monocyclic aromatic hydrocarbons. In addition, polycyclic aromatic hydrocarbons are partly converted to monocyclic aromatic hydrocarbons by decomposition and hydrogen transfer with saturated hydrocarbons, but at the same time the alkyl side chain is cleaved, mainly naphthalene, Bicyclic aromatic hydrocarbons with few side chains such as methylnaphthalene and dimethylnaphthalene are also by-produced. Therefore, in this cracking and reforming reaction step, monocyclic aromatic hydrocarbons are produced in high yield, and at the same time, bicyclic aromatic hydrocarbons are also by-produced as heavy fractions having 9 or more carbon atoms.

(原料油)
本発明で使用される原料油は、10容量%留出温度が140℃以上かつ90容量%留出温度が380℃以下の油である。10容量%留出温度が140℃未満の油では、軽質のものから単環芳香族炭化水素を製造することになり、本発明の主旨にそぐわなくなる。また、90容量%留出温度が380℃を超える油を用いた場合には、単環芳香族炭化水素の収率が低くなる上に、単環芳香族炭化水素製造用触媒上へのコーク堆積量が増大して、触媒活性の急激な低下を引き起こす傾向にある。
原料油の10容量%留出温度は150℃以上であることが好ましく、原料油の90容量%留出温度は360℃以下であることが好ましい。
(Raw oil)
The feedstock oil used in the present invention is an oil having a 10 vol% distillation temperature of 140 ° C or higher and a 90 vol% distillation temperature of 380 ° C or lower. With an oil having a 10% by volume distillation temperature of less than 140 ° C., a monocyclic aromatic hydrocarbon is produced from a light oil and does not meet the gist of the present invention. In addition, when oil having a 90% by volume distillation temperature exceeding 380 ° C. is used, the yield of monocyclic aromatic hydrocarbons is lowered and coke deposition on the catalyst for producing monocyclic aromatic hydrocarbons The amount tends to increase and cause a sharp decrease in catalyst activity.
The 10 vol% distillation temperature of the feedstock oil is preferably 150 ° C or higher, and the 90 vol% distillation temperature of the feedstock oil is preferably 360 ° C or lower.

なお、ここでいう10容量%留出温度、90容量%留出温度とは、JIS K2254「石油製品−蒸留試験方法」に準拠して測定される値を意味する。
10容量%留出温度が140℃以上かつ90容量%留出温度が380℃以下である原料油としては、例えば、LCO、LCOの水素化精製油、石炭液化油、重質油水素化分解精製油、直留灯油、直留軽油、コーカー灯油、コーカー軽油およびオイルサンド水素化分解精製油などが挙げられる。
In addition, 10 volume% distillation temperature and 90 volume% distillation temperature here mean the value measured based on JISK2254 "petroleum product-distillation test method".
Examples of feedstocks having a 10% by volume distillation temperature of 140 ° C. or more and a 90% by volume distillation temperature of 380 ° C. or less include LCO, LCO hydrorefined oil, coal liquefied oil, heavy oil hydrocracking refining Examples thereof include oil, straight-run kerosene, straight-run light oil, coker kerosene, coker light oil, and oil sand hydrocracked refined oil.

多環芳香族炭化水素は反応性が低く本発明の分解改質反応工程では、単環芳香族炭化水素に転換されにくい物質ではあるが、一方で水素化反応工程にて水素化されるとナフテノベンゼン類に転換され、再び分解改質反応工程にリサイクル供給されることで単環芳香族炭化水素に転換可能である。そのため、原料油において多環芳香族炭化水素を多く含むことに関しては特に限定されないが、多環芳香族炭化水素の中でも3環以上の芳香族炭化水素は、水素化反応工程において多くの水素を消費し、かつ水素化反応物であっても分解改質反応工程における反応性が低いため、多く含むことは好ましくない。従って、原料油中の3環以上の芳香族炭化水素は25容量%以下であることが好ましく、15容量%以下であることがより好ましい。
なお、水素化反応工程でナフテノベンゼンに転換される2環芳香族炭化水素を含有し、かつ3環以上の芳香族炭化水素を削減するための原料油としては、例えば原料油の90容量%留出温度が330℃以下であることがより好ましい。
また、ここでいう多環芳香族炭化水素とは、JPI−5S−49「石油製品−炭化水素タイプ試験方法−高速液体クロマトグラフ法」に準拠して測定、あるいはFIDガスクロマトグラフ法または2次元ガスクロマトグラフ法にて分析される2環芳香族炭化水素含有量(2環芳香族分)、および3環以上の芳香族炭化水素含有量(3環以上の芳香族分)の合計値を意味する。以降、多環芳香族炭化水素、2環芳香族炭化水素、3環以上の芳香族炭化水素の含有量が容量%で示されている場合は、JPI−5S−49に準拠して測定されたものであり、質量%で示されている場合は、FIDガスクロマトグラフ法または2次元ガスクロマトグラフ法に基づいて測定されたものである。
Polycyclic aromatic hydrocarbons are low in reactivity and are difficult to convert to monocyclic aromatic hydrocarbons in the cracking and reforming reaction step of the present invention, but on the other hand, when hydrogenated in the hydrogenation reaction step, naphthe It can be converted into a monocyclic aromatic hydrocarbon by being converted into nobenzenes and recycled to the cracking reforming reaction step. Therefore, there are no particular restrictions on the feedstock oil containing a large amount of polycyclic aromatic hydrocarbons, but among the polycyclic aromatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons of 3 or more rings consume much hydrogen in the hydrogenation reaction step. However, even if it is a hydrogenation reaction product, it is not preferable to include a large amount since the reactivity in the cracking reforming reaction step is low. Therefore, the aromatic hydrocarbon of 3 or more rings in the feed oil is preferably 25% by volume or less, and more preferably 15% by volume or less.
In addition, as a feedstock for containing 2-ring aromatic hydrocarbons converted into naphthenobenzene in the hydrogenation reaction step and reducing aromatic hydrocarbons having 3 or more rings, for example, 90% by volume of the feedstock oil More preferably, the distillation temperature is 330 ° C. or lower.
The polycyclic aromatic hydrocarbon referred to here is measured according to JPI-5S-49 “Petroleum products—Hydrocarbon type test method—High-performance liquid chromatograph method”, FID gas chromatograph method or two-dimensional gas chromatograph. It means the total value of the bicyclic aromatic hydrocarbon content (bicyclic aromatic content) and the tricyclic or higher aromatic hydrocarbon content (tricyclic or higher aromatic content) analyzed by the tograph method. Thereafter, when the content of polycyclic aromatic hydrocarbon, bicyclic aromatic hydrocarbon, tricyclic or higher aromatic hydrocarbon is indicated by volume%, it was measured according to JPI-5S-49. When it is shown by mass%, it is measured based on the FID gas chromatographic method or the two-dimensional gas chromatographic method.

(反応形式)
原料油を単環芳香族炭化水素製造用触媒と接触、反応させる際の反応形式としては、固定床、移動床、流動床等が挙げられる。本発明においては、重質分を原料とするため、触媒に付着したコーク分を連続的に除去可能で、かつ安定的に反応を行うことができる流動床が好ましく、反応器と再生器との間を触媒が循環し、連続的に反応−再生を繰り返すことができる、連続再生式流動床が特に好ましい。単環芳香族炭化水素製造用触媒と接触する際の原料油は、気相状態であることが好ましい。また、原料は、必要に応じてガスによって希釈してもよい。
(Reaction format)
Examples of the reaction mode when the raw material oil is brought into contact with and reacted with the catalyst for producing a monocyclic aromatic hydrocarbon include a fixed bed, a moving bed, and a fluidized bed. In the present invention, since the heavy component is used as a raw material, a fluidized bed capable of continuously removing the coke adhering to the catalyst and capable of performing the reaction stably is preferable. A continuous regenerative fluidized bed is particularly preferred in which the catalyst circulates between them and the reaction-regeneration can be repeated continuously. The feedstock oil in contact with the catalyst for producing monocyclic aromatic hydrocarbons is preferably in a gas phase. Moreover, you may dilute a raw material with gas as needed.

(単環芳香族炭化水素製造用触媒)
単環芳香族炭化水素製造用触媒は、結晶性アルミノシリケートを含有する。
(Catalyst for monocyclic aromatic hydrocarbon production)
The catalyst for monocyclic aromatic hydrocarbon production contains crystalline aluminosilicate.

[結晶性アルミノシリケート]
結晶アルミノシリケートは、単環芳香族炭化水素の収率をより高くできることから、中細孔ゼオライトおよび/または大細孔ゼオライトであることが好ましい。
中細孔ゼオライトは、10員環の骨格構造を有するゼオライトであり、中細孔ゼオライトとしては、例えば、AEL型、EUO型、FER型、HEU型、MEL型、MFI型、NES型、TON型、WEI型の結晶構造のゼオライトが挙げられる。これらの中でも、単環芳香族炭化水素の収率をより高くできることから、MFI型が好ましい。
大細孔ゼオライトは、12員環の骨格構造を有するゼオライトであり、大細孔ゼオライトとしては、例えば、AFI型、ATO型、BEA型、CON型、FAU型、GME型、LTL型、MOR型、MTW型、OFF型の結晶構造のゼオライトが挙げられる。これらの中でも、工業的に使用できる点では、BEA型、FAU型、MOR型が好ましく、単環芳香族炭化水素の収率をより高くできることから、BEA型が好ましい。
[Crystalline aluminosilicate]
The crystalline aluminosilicate is preferably a medium pore zeolite and / or a large pore zeolite because the yield of monocyclic aromatic hydrocarbons can be further increased.
The medium pore zeolite is a zeolite having a 10-membered ring skeleton structure. Examples of the medium pore zeolite include AEL type, EUO type, FER type, HEU type, MEL type, MFI type, NES type, and TON type. And zeolite having a WEI type crystal structure. Among these, the MFI type is preferable because the yield of monocyclic aromatic hydrocarbons can be further increased.
The large pore zeolite is a zeolite having a 12-membered ring skeleton structure. Examples of the large pore zeolite include AFI type, ATO type, BEA type, CON type, FAU type, GME type, LTL type, and MOR type. , Zeolites of MTW type and OFF type crystal structures. Among these, the BEA type, FAU type, and MOR type are preferable in terms of industrial use, and the BEA type is preferable because the yield of monocyclic aromatic hydrocarbons can be further increased.

結晶性アルミノシリケートは、中細孔ゼオライトおよび大細孔ゼオライト以外に、10員環以下の骨格構造を有する小細孔ゼオライト、14員環以上の骨格構造を有する超大細孔ゼオライトを含有してもよい。
ここで、小細孔ゼオライトとしては、例えば、ANA型、CHA型、ERI型、GIS型、KFI型、LTA型、NAT型、PAU型、YUG型の結晶構造のゼオライトが挙げられる。
超大細孔ゼオライトとしては、例えば、CLO型、VPI型の結晶構造のゼオライトが挙げられる。
The crystalline aluminosilicate may contain, in addition to the medium pore zeolite and the large pore zeolite, a small pore zeolite having a skeleton structure having a 10-membered ring or less, and a very large pore zeolite having a skeleton structure having a 14-membered ring or more. Good.
Here, examples of the small pore zeolite include zeolites having crystal structures of ANA type, CHA type, ERI type, GIS type, KFI type, LTA type, NAT type, PAU type, and YUG type.
Examples of the ultra-large pore zeolite include zeolites having CLO type and VPI type crystal structures.

分解改質反応工程を固定床の反応とする場合、単環芳香族炭化水素製造用触媒における結晶性アルミノシリケートの含有量は、単環芳香族炭化水素製造用触媒全体を100質量%とした際の60〜100質量%が好ましく、70〜100質量%がより好ましく、90〜100質量%が特に好ましい。結晶性アルミノシリケートの含有量が60質量%以上であれば、単環芳香族炭化水素の収率を十分に高くできる。   When the cracking and reforming reaction step is a fixed bed reaction, the content of the crystalline aluminosilicate in the monocyclic aromatic hydrocarbon production catalyst is 100% by mass based on the entire monocyclic aromatic hydrocarbon production catalyst. 60-100 mass% is preferable, 70-100 mass% is more preferable, 90-100 mass% is especially preferable. If the content of the crystalline aluminosilicate is 60% by mass or more, the yield of monocyclic aromatic hydrocarbons can be sufficiently increased.

分解改質反応工程を流動床の反応とする場合、単環芳香族炭化水素製造用触媒における結晶性アルミノシリケートの含有量は、単環芳香族炭化水素製造用触媒全体を100質量%とした際の20〜60質量%が好ましく、30〜60質量%がより好ましく、35〜60質量%が特に好ましい。結晶性アルミノシリケートの含有量が20質量%以上であれば、単環芳香族炭化水素の収率を十分に高くできる。結晶性アルミノシリケートの含有量が60質量%を超えると、触媒に配合できるバインダーの含有量が少なくなり、流動床用として適さないものになることがある。   When the cracking and reforming reaction step is a fluidized bed reaction, the content of crystalline aluminosilicate in the monocyclic aromatic hydrocarbon production catalyst is 100% by mass of the total monocyclic aromatic hydrocarbon production catalyst. 20-60 mass% is preferable, 30-60 mass% is more preferable, and 35-60 mass% is especially preferable. When the content of the crystalline aluminosilicate is 20% by mass or more, the yield of monocyclic aromatic hydrocarbons can be sufficiently increased. When the content of the crystalline aluminosilicate exceeds 60% by mass, the content of the binder that can be blended with the catalyst is reduced, which may be unsuitable for fluidized beds.

[ガリウム、亜鉛]
単環芳香族炭化水素製造用触媒には、必要に応じて、ガリウムおよび/または亜鉛を含有させることができる。ガリウムおよび/または亜鉛を含有させれば、単環芳香族炭化水素の生成割合をより多くできる。
単環芳香族炭化水素製造用触媒におけるガリウム含有の形態としては、結晶性アルミノシリケートの格子骨格内にガリウムが組み込まれたもの(結晶性アルミノガロシリケート)、結晶性アルミノシリケートにガリウムが担持されたもの(ガリウム担持結晶性アルミノシリケート)、その両方を含んだものが挙げられる。
[Gallium, zinc]
The catalyst for producing monocyclic aromatic hydrocarbons can contain gallium and / or zinc, if necessary. If gallium and / or zinc is contained, the production rate of monocyclic aromatic hydrocarbons can be increased.
The gallium-containing form in the monocyclic aromatic hydrocarbon production catalyst is one in which gallium is incorporated into the lattice skeleton of crystalline aluminosilicate (crystalline aluminogallosilicate), and gallium is supported on the crystalline aluminosilicate. And those containing both (gallium-supporting crystalline aluminosilicate).

単環芳香族炭化水素製造用触媒における亜鉛含有の形態としては、結晶性アルミノシリケートの格子骨格内に亜鉛が組み込まれたもの(結晶性アルミノジンコシリケート)、結晶性アルミノシリケートに亜鉛が担持されたもの(亜鉛担持結晶性アルミノシリケート)、その両方を含んだものが挙げられる。
結晶性アルミノガロシリケート、結晶性アルミノジンコシリケートは、SiO、AlOおよびGaO/ZnO構造が骨格中に存在する構造を有する。また、結晶性アルミノガロシリケート、結晶性アルミノジンコシリケートは、例えば、水熱合成によるゲル結晶化、結晶性アルミノシリケートの格子骨格中にガリウムまたは亜鉛を挿入する方法、または結晶性ガロシリケートまたは結晶性ジンコシリケートの格子骨格中にアルミニウムを挿入する方法により得られる。
In the catalyst for producing monocyclic aromatic hydrocarbons, the zinc-containing form is one in which zinc is incorporated in the lattice skeleton of crystalline aluminosilicate (crystalline aluminodine silicate), or zinc is supported on crystalline aluminosilicate. One (zinc-supporting crystalline aluminosilicate) and one containing both.
Crystalline aluminogallosilicate and crystalline aluminodine silicate have a structure in which SiO 4 , AlO 4 and GaO 4 / ZnO 4 structures are present in the skeleton. In addition, crystalline aluminogallosilicate and crystalline aluminodine silicate are, for example, gel crystallization by hydrothermal synthesis, a method of inserting gallium or zinc into the lattice skeleton of crystalline aluminosilicate, or crystalline gallosilicate or crystalline It is obtained by inserting aluminum into the lattice skeleton of zincosilicate.

ガリウム担持結晶性アルミノシリケートは、結晶性アルミノシリケートにガリウムをイオン交換法、含浸法等の公知の方法によって担持したものである。その際に用いるガリウム源としては、特に限定されないが、硝酸ガリウム、塩化ガリウム等のガリウム塩、酸化ガリウム等が挙げられる。
亜鉛担持結晶性アルミノシリケートは、結晶性アルミノシリケートに亜鉛をイオン交換法、含浸法等の公知の方法によって担持したものである。その際に用いる亜鉛源としては、特に限定されないものの、硝酸亜鉛、塩化亜鉛等の亜鉛塩、酸化亜鉛等が挙げられる。
The gallium-supporting crystalline aluminosilicate is obtained by supporting gallium on a crystalline aluminosilicate by a known method such as an ion exchange method or an impregnation method. The gallium source used in this case is not particularly limited, and examples thereof include gallium salts such as gallium nitrate and gallium chloride, and gallium oxide.
The zinc-supporting crystalline aluminosilicate is obtained by supporting zinc on a crystalline aluminosilicate by a known method such as an ion exchange method or an impregnation method. Although it does not specifically limit as a zinc source used in that case, Zinc salts, such as zinc nitrate and zinc chloride, zinc oxide, etc. are mentioned.

単環芳香族炭化水素製造用触媒がガリウムおよび/または亜鉛を含有する場合、単環芳香族炭化水素製造用触媒におけるガリウムおよび/または亜鉛の含有量は、触媒全体を100質量%とした際の0.01〜5.0質量%であることが好ましく、0.05〜2.0質量%であることがより好ましい。ガリウムおよび/または亜鉛の含有量が0.01質量%以上であれば、単環芳香族炭化水素の生成割合をより多くでき、5.0質量%以下であれば、単環芳香族炭化水素の収率をより高くできる。   When the catalyst for monocyclic aromatic hydrocarbon production contains gallium and / or zinc, the content of gallium and / or zinc in the catalyst for monocyclic aromatic hydrocarbon production is based on 100% by mass of the entire catalyst. It is preferable that it is 0.01-5.0 mass%, and it is more preferable that it is 0.05-2.0 mass%. If the content of gallium and / or zinc is 0.01% by mass or more, the production rate of monocyclic aromatic hydrocarbons can be increased, and if it is 5.0% by mass or less, the monocyclic aromatic hydrocarbons The yield can be higher.

[リン、ホウ素]
単環芳香族炭化水素製造用触媒においては、リンおよび/またはホウ素を含有することが好ましい。単環芳香族炭化水素製造用触媒がリンおよび/またはホウ素を含有すれば、単環芳香族炭化水素の収率の経時的な低下を防止でき、また、触媒表面のコーク生成を抑制できる。
[Phosphorus, Boron]
The catalyst for producing monocyclic aromatic hydrocarbons preferably contains phosphorus and / or boron. If the catalyst for producing monocyclic aromatic hydrocarbons contains phosphorus and / or boron, it is possible to prevent the yield of monocyclic aromatic hydrocarbons from decreasing with time, and to suppress the formation of coke on the catalyst surface.

単環芳香族炭化水素製造用触媒にリンを含有させる方法としては、例えば、イオン交換法、含浸法等により、結晶性アルミノシリケートまたは結晶性アルミノガロシリケートまたは結晶性アルミノジンコシリケートにリンを担持する方法、ゼオライト合成時にリン化合物を含有させて結晶性アルミノシリケートの骨格内の一部をリンと置き換える方法、ゼオライト合成時にリンを含有した結晶促進剤を用いる方法、などが挙げられる。その際に用いるリン酸イオン含有水溶液としては、特に限定されないものの、リン酸、リン酸水素二アンモニウム、リン酸二水素アンモニウム、およびその他の水溶性リン酸塩などを任意の濃度で水に溶解させて調製したものを好ましく使用できる。   As a method for incorporating phosphorus into the monocyclic aromatic hydrocarbon production catalyst, for example, phosphorus is supported on crystalline aluminosilicate, crystalline aluminogallosilicate, or crystalline aluminodine silicate by an ion exchange method, an impregnation method, or the like. Examples thereof include a method, a method in which a phosphorus compound is contained during zeolite synthesis and a part of the skeleton of the crystalline aluminosilicate is replaced with phosphorus, and a method in which a crystal accelerator containing phosphorus is used during zeolite synthesis. The phosphate ion-containing aqueous solution used at that time is not particularly limited, but phosphoric acid, diammonium hydrogen phosphate, ammonium dihydrogen phosphate, and other water-soluble phosphates are dissolved in water at an arbitrary concentration. What was prepared in this way can be used preferably.

単環芳香族炭化水素製造用触媒にホウ素を含有させる方法としては、例えば、イオン交換法、含浸法等により、結晶性アルミノシリケートまたは結晶性アルミノガロシリケートまたは結晶性アルミノジンコシリケートにホウ素を担持する方法、ゼオライト合成時にホウ素化合物を含有させて結晶性アルミノシリケートの骨格内の一部をホウ素と置き換える方法、ゼオライト合成時にホウ素を含有した結晶促進剤を用いる方法、などが挙げられる。   As a method for incorporating boron into the catalyst for monocyclic aromatic hydrocarbon production, for example, boron is supported on crystalline aluminosilicate, crystalline aluminogallosilicate, or crystalline aluminodine silicate by an ion exchange method, an impregnation method, or the like. Examples thereof include a method, a method in which a boron compound is contained at the time of zeolite synthesis and a part of the skeleton of the crystalline aluminosilicate is replaced with boron, a method in which a crystal accelerator containing boron is used at the time of zeolite synthesis, and the like.

単環芳香族炭化水素製造用触媒におけるリンおよび/またはホウ素の含有量は、触媒全体を100質量%とした際の0.1〜10質量%であることが好ましく、0.5〜9質量%であることがより好ましく、0.5〜8質量%であることがさらに好ましい。リンおよび/またはホウ素の含有量が0.1質量%以上であれば、経時的な収率低下をより防止でき、10質量%以下であれば、単環芳香族炭化水素の収率をより高くできる。   The phosphorus and / or boron content in the monocyclic aromatic hydrocarbon production catalyst is preferably 0.1 to 10% by mass, based on 100% by mass of the entire catalyst, and 0.5 to 9% by mass. More preferably, it is 0.5-8 mass%. If the phosphorus and / or boron content is 0.1% by mass or more, the yield over time can be further prevented, and if it is 10% by mass or less, the yield of monocyclic aromatic hydrocarbons is increased. it can.

[形状]
単環芳香族炭化水素製造用触媒は、反応形式に応じて、例えば、粉末状、粒状、ペレット状等にされる。例えば、流動床の場合には粉末状にされ、固定床の場合には粒状またはペレット状にされる。流動床で用いる触媒の平均粒子径は30〜180μmが好ましく、50〜100μmがより好ましい。また、流動床で用いる触媒のかさ密度は0.4〜1.8g/ccが好ましく、0.5〜1.0g/ccがより好ましい。
[shape]
The catalyst for monocyclic aromatic hydrocarbon production is, for example, in the form of powder, granules, pellets, etc., depending on the reaction mode. For example, in the case of a fluidized bed, it is in the form of powder, and in the case of a fixed bed, it is in the form of particles or pellets. The average particle size of the catalyst used in the fluidized bed is preferably 30 to 180 μm, more preferably 50 to 100 μm. The bulk density of the catalyst used in the fluidized bed is preferably 0.4 to 1.8 g / cc, more preferably 0.5 to 1.0 g / cc.

なお、平均粒子径は、ふるいによる分級で得られた粒径分布において50質量%となる粒径を表し、かさ密度はJIS規格R9301−2−3の方法で測定された値である。
粒状またはペレット状の触媒を得る場合には、必要に応じて、バインダーとして触媒に不活性な酸化物を配合した後、各種成形機を用いて成形すればよい。
単環芳香族炭化水素製造用触媒がバインダー等の無機酸化物を含有する場合、バインダーとしてリンを含むものを用いても構わない。
In addition, an average particle diameter represents the particle size used as 50 mass% in the particle size distribution obtained by the classification by a sieve, and a bulk density is the value measured by the method of JIS specification R9301-2-3.
When obtaining a granular or pellet-shaped catalyst, if necessary, an inert oxide may be blended into the catalyst as a binder and then molded using various molding machines.
When the catalyst for monocyclic aromatic hydrocarbon production contains an inorganic oxide such as a binder, one containing phosphorus as the binder may be used.

(反応温度)
原料油を単環芳香族炭化水素製造用触媒と接触、反応させる際の反応温度については、特に制限されないものの、400〜650℃とすることが好ましい。反応温度の下限は400℃以上であれば原料油を容易に反応させることができ、より好ましくは450℃以上である。また、反応温度の上限は650℃以下であれば単環芳香族炭化水素の収率を十分に高くでき、より好ましくは600℃以下である。
(Reaction temperature)
The reaction temperature when the raw material oil is brought into contact with and reacted with the catalyst for producing a monocyclic aromatic hydrocarbon is not particularly limited, but is preferably 400 to 650 ° C. If the minimum of reaction temperature is 400 degreeC or more, raw material oil can be made to react easily, More preferably, it is 450 degreeC or more. Moreover, if the upper limit of reaction temperature is 650 degrees C or less, the yield of monocyclic aromatic hydrocarbon can be made high enough, More preferably, it is 600 degrees C or less.

(反応圧力)
原料油を単環芳香族炭化水素製造用触媒と接触、反応させる際の反応圧力については、1.5MPaG以下とすることが好ましく、1.0MPaG以下とすることがより好ましい。反応圧力が1.5MPaG以下であれば、軽質ガスの副生を抑制できる上に、反応装置の耐圧性を低くできる。
(Reaction pressure)
About the reaction pressure at the time of making a raw material oil contact and react with the catalyst for monocyclic aromatic hydrocarbon production, it is preferable to set it as 1.5 MPaG or less, and it is more preferable to set it as 1.0 MPaG or less. If the reaction pressure is 1.5 MPaG or less, the by-product of light gas can be suppressed and the pressure resistance of the reactor can be lowered.

(接触時間)
原料油と単環芳香族炭化水素製造用触媒との接触時間については、所望する反応が実質的に進行すれば特に制限はされないものの、例えば、単環芳香族炭化水素製造用触媒上のガス通過時間で1〜300秒が好ましく、さらに下限を5秒、上限を150秒とすることがより好ましい。接触時間が1秒以上であれば、確実に反応させることができ、接触時間が300秒以下であれば、コーキング等による触媒への炭素質の蓄積を抑制できる。または分解による軽質ガスの発生量を抑制できる。
(Contact time)
The contact time between the feedstock and the catalyst for producing monocyclic aromatic hydrocarbons is not particularly limited as long as the desired reaction proceeds substantially. For example, gas passing over the catalyst for producing monocyclic aromatic hydrocarbons The time is preferably 1 to 300 seconds, more preferably 5 seconds for the lower limit and 150 seconds for the upper limit. If the contact time is 1 second or longer, the reaction can be performed reliably, and if the contact time is 300 seconds or shorter, accumulation of carbonaceous matter in the catalyst due to coking or the like can be suppressed. Or the generation amount of the light gas by decomposition | disassembly can be suppressed.

<分離工程>
分離工程では、分解改質反応工程で生成した生成物を複数の留分に分離する。
複数の留分に分離するには、公知の蒸留装置、気液分離装置を用いればよい。蒸留装置の一例としては、ストリッパーのような多段蒸留装置により複数の留分を蒸留分離できるものが挙げられる。気液分離装置の一例としては、気液分離槽と、該気液分離槽に前記生成物を導入する生成物導入管と、前記気液分離槽の上部に設けられたガス成分流出管と、前記気液分離槽の下部に設けられた液成分流出管とを具備するものが挙げられる。
<Separation process>
In the separation step, the product produced in the cracking and reforming reaction step is separated into a plurality of fractions.
In order to separate into a plurality of fractions, a known distillation apparatus or gas-liquid separation apparatus may be used. As an example of a distillation apparatus, what can distill and isolate | separate a some fraction with a multistage distillation apparatus like a stripper is mentioned. As an example of the gas-liquid separation device, a gas-liquid separation tank, a product introduction pipe for introducing the product into the gas-liquid separation tank, a gas component outflow pipe provided at the upper part of the gas-liquid separation tank, What comprises the liquid component outflow pipe | tube provided in the lower part of the said gas-liquid separation tank is mentioned.

分離工程では、少なくともガス成分と液体留分とを分離するとともに、該液体留分を、さらに複数の留分に分離する。このような分離工程の例としては、主として炭素数4以下の成分(例えば、水素、メタン、エタン、LPG等)を含むガス成分と液体留分とに分離する形態、炭素数2以下の成分(例えば、水素、メタン、エタン)を含むガス成分と液体留分とに分離する形態、前記液体留分をさらに単環芳香族炭化水素を含む留分と重質留分とに分けて分離する形態、前記液体留分をさらにLPG、単環芳香族炭化水素を含む留分、重質留分に分けて分離する形態、前記液体留分をさらにLPG、単環芳香族炭化水素を含む留分、複数の重質留分に分けて分離する形態等が挙げられる。   In the separation step, at least the gas component and the liquid fraction are separated, and the liquid fraction is further separated into a plurality of fractions. Examples of such a separation step include a form in which a gas component mainly containing a component having 4 or less carbon atoms (for example, hydrogen, methane, ethane, LPG, etc.) and a liquid fraction are separated, and a component having 2 or less carbon atoms ( For example, a form in which a gas component containing hydrogen, methane, ethane) and a liquid fraction are separated, and a form in which the liquid fraction is further separated into a fraction containing a monocyclic aromatic hydrocarbon and a heavy fraction. The liquid fraction is further separated into LPG, a fraction containing monocyclic aromatic hydrocarbons, and a heavy fraction, and the liquid fraction is further separated into LPG and a fraction containing monocyclic aromatic hydrocarbons, The form etc. which divide | segment and isolate | separate into a some heavy fraction are mentioned.

本実施形態では、炭素数4以下の成分(例えば、水素、メタン、エタン、LPG等)を含むガス成分と液体留分とに分離するとともに、該液体留分をさらに炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素を含む留分と、これより重質の留分(炭素数9以上の重質留分)とに分けて分離する形態が好適に採用される。ここで、分離工程にて分離される炭素数9以上の重質留分は、原料油の性状や分解改質反応工程、分離工程等の条件によっても異なるものの、多環芳香族炭化水素の濃度が50〜95質量%と非常に高くなっている。   In the present embodiment, the liquid fraction is separated into a gas component containing a component having 4 or less carbon atoms (for example, hydrogen, methane, ethane, LPG, etc.) and a liquid fraction. A form that is separated into a fraction containing a cyclic aromatic hydrocarbon and a heavier fraction (heavy fraction having 9 or more carbon atoms) separated therefrom is suitably employed. Here, the heavy fraction having 9 or more carbon atoms separated in the separation step varies depending on the properties of the feedstock, the cracking reforming reaction step, the separation step, etc., but the concentration of polycyclic aromatic hydrocarbons Is as high as 50 to 95% by mass.

<精製回収工程>
精製回収工程では、分離工程で得られた炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素を精製し、回収する。
この精製回収工程としては、前記分離工程にて単環芳香族炭化水素よりも重質の留分を分離しているため、炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素を含む留分からベンゼン/トルエン/キシレンを回収する工程が採用される。ここで、単環芳香族炭化水素よりも重質の留分は、炭素数9以上の重質留分であり、多環芳香族炭化水素を主成分とし、特にナフタレン類等の2環芳香族炭化水素を多く含んでいる。
<Purification and recovery process>
In the purification and recovery step, the monocyclic aromatic hydrocarbon having 6 to 8 carbon atoms obtained in the separation step is purified and recovered.
In this purification and recovery step, since a fraction heavier than a monocyclic aromatic hydrocarbon is separated in the separation step, a benzene / carbon is produced from a fraction containing a monocyclic aromatic hydrocarbon having 6 to 8 carbon atoms. A process for recovering toluene / xylene is employed. Here, the heavier fraction than the monocyclic aromatic hydrocarbon is a heavy fraction having 9 or more carbon atoms, mainly composed of a polycyclic aromatic hydrocarbon, and particularly a bicyclic aromatic such as naphthalenes. Contains a lot of hydrocarbons.

なお、前記分離工程として液体留分を分留しない形態を採用した場合には、この精製回収工程では単環芳香族炭化水素よりも重質の留分を分離、除去して、単環芳香族炭化水素、またはベンゼン/トルエン/キシレン(炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素)を回収する工程が採用される。
また、前記分離工程で液体留分が良好に分留されておらず、炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素を回収した際に該単環芳香族炭化水素以外の留分を多く含んでいる場合には、この留分を分離し、例えば後述する水素化反応工程に供給するようにしてもよい。前記単環芳香族炭化水素よりも重質の留分は、多環芳香族炭化水素を主成分としており、特にナフタレン類等の2環芳香族炭化水素を多く含んでいる。
In the case where a form in which the liquid fraction is not fractionated is adopted as the separation step, a fraction heavier than the monocyclic aromatic hydrocarbon is separated and removed in this purification and recovery step, and the monocyclic aromatic is removed. A step of recovering hydrocarbons or benzene / toluene / xylene (monocyclic aromatic hydrocarbons having 6 to 8 carbon atoms) is employed.
In addition, the liquid fraction is not well fractionated in the separation step, and when a monocyclic aromatic hydrocarbon having 6 to 8 carbon atoms is recovered, a large amount of fraction other than the monocyclic aromatic hydrocarbon is contained. In this case, the fraction may be separated and supplied to, for example, a hydrogenation reaction step described later. The fraction heavier than the monocyclic aromatic hydrocarbon is mainly composed of polycyclic aromatic hydrocarbons, and particularly contains a large amount of bicyclic aromatic hydrocarbons such as naphthalenes.

<希釈工程>
希釈工程では、分解改質反応工程にて生成した生成物より分離された炭素数9以上の重質留分に、予め別に用意した炭化水素からなる希釈剤を加え、前記炭素数9以上の重質留分と該希釈剤とからなる混合物中の多環芳香族炭化水素濃度を、前記重質留分中の多環芳香族炭化水素濃度より低くする。すなわち、後述する水素化反応工程に供する重質留分中の、多環芳香族炭化水素濃度を適正な濃度に下げる。
<Dilution process>
In the dilution step, a diluent made of hydrocarbons prepared separately in advance is added to the heavy fraction having 9 or more carbon atoms separated from the product produced in the cracking and reforming reaction step, and the above-mentioned heavy weight having 9 or more carbon atoms is added. The polycyclic aromatic hydrocarbon concentration in the mixture comprising the mass fraction and the diluent is set lower than the polycyclic aromatic hydrocarbon concentration in the heavy fraction. That is, the polycyclic aromatic hydrocarbon concentration in the heavy fraction subjected to the hydrogenation reaction step described later is lowered to an appropriate concentration.

前記分離工程にて分離され、後述する水素化反応工程に直接供するための重質留分(混合物から希釈剤を除いた重質留分)は、前記したようにその多環芳香族炭化水素の濃度が例えば50〜95質量%と非常に高くなっている。
ここで、多環芳香族炭化水素、例えばその多くを占める2環芳香族炭化水素は、前述したように水素化反応時における発熱量が非常に大きく、多環芳香族炭化水素の含有比率が高い原料の場合、安定的に反応を行うためにも、反応温度の過度な上昇を抑える手法をとることが望ましい。本発明においても反応温度の抑制方法としては、一般的な手法を採用することが可能であり、水素クエンチなどの手法を利用することができる。しかしながら、分離工程にて分離され、この水素化反応工程に直接供される重質留分は、前記したように多環芳香族炭化水素の濃度が例えば50〜95質量%と非常に高くなっているため、水素クエンチのみで発熱を抑制しようとすると、通常の灯軽油脱硫装置等に比べて、発熱抑制のための装置構成が非常に煩雑になってしまう。
The heavy fraction (heavy fraction obtained by removing the diluent from the mixture) separated in the separation step and directly used for the hydrogenation reaction step described later is the polycyclic aromatic hydrocarbon as described above. The concentration is very high, for example 50 to 95% by mass.
Here, the polycyclic aromatic hydrocarbons, for example, the bicyclic aromatic hydrocarbons occupying most of them, have a very large calorific value during the hydrogenation reaction as described above, and the content ratio of the polycyclic aromatic hydrocarbons is high. In the case of a raw material, it is desirable to take a technique for suppressing an excessive increase in reaction temperature in order to carry out a stable reaction. Also in the present invention, as a method for suppressing the reaction temperature, a general method can be adopted, and a method such as hydrogen quenching can be used. However, the heavy fraction separated in the separation step and directly used in the hydrogenation reaction step has a very high polycyclic aromatic hydrocarbon concentration of, for example, 50 to 95% by mass as described above. Therefore, if it is attempted to suppress the heat generation only by hydrogen quenching, the apparatus configuration for suppressing the heat generation becomes very complicated as compared with a normal kerosene oil desulfurization apparatus or the like.

そこで、本実施形態では、希釈工程によって予め水素化反応工程に供する油(混合物)中の多環芳香族炭化水素の濃度を調整し、多環芳香族炭化水素の水素化によって生じる発熱を抑え、従来の一般的な水素化反応器でも充分に適正な水素化反応を行わせることができるようにしている。   Therefore, in this embodiment, the concentration of the polycyclic aromatic hydrocarbon in the oil (mixture) to be subjected to the hydrogenation reaction step in advance by the dilution step is adjusted, and the heat generated by the hydrogenation of the polycyclic aromatic hydrocarbon is suppressed, Even a conventional general hydrogenation reactor can sufficiently perform a proper hydrogenation reaction.

希釈剤としては、後述する水素化反応工程にて、多環芳香族炭化水素に比べ水素化されにくい炭化水素、具体的にはトリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン(各種異性体を含む)等の単環芳香族炭化水素、シクロヘキサン類、デカリン類等のナフテン、さらにはパラフィン等を含む炭化水素が好適に用いられる。その際希釈剤と重質留分が相溶する原料を選定する必要があり、多環芳香族炭化水素の濃度が極めて高い場合においては、単環芳香族炭化水素等を選定することが望ましい。一方、水素化反応条件を例えば7MPa以上の高圧とする場合は、希釈剤である単環芳香族炭化水素自身が水素化されてしまう場合もある。このように実際の水素化反応条件に合わせて適切な溶剤を選定する必要がある。なお、希釈剤として回収・再利用する場合においては、単環芳香族炭化水素もまた飽和炭化水素となり希釈剤として利用できるので問題なく、希釈剤をそのまま分解改質反応工程にて使用することもまた問題ないが、水素化反応工程において充分な発熱抑制効果が得られなくなる可能性があるので留意が必要である。また、希釈剤としては、前記重質留分より多環芳香族炭化水素の濃度(含有量)が低ければ、該多環芳香族炭化水素を含むものであってもよいが、その際は多環芳香族炭化水素を含まない希釈剤に比べて、発熱抑制の効果は小さくなる。具体的には、前記の単環芳香族炭化水素やナフテン、パラフィン等を含み、かつ多環芳香族炭化水素も含有してなる製油所系基材、例えば、前記原料油としても用いられる前記分解軽油(LCO)等の各種分解系基材、直留系基材等も使用可能である。   Diluents include hydrocarbons that are less likely to be hydrogenated than polycyclic aromatic hydrocarbons in the hydrogenation reaction step described below, specifically monocyclic rings such as trimethylbenzene and tetramethylbenzene (including various isomers). Aromatic hydrocarbons, naphthenes such as cyclohexanes and decalins, and hydrocarbons including paraffins are preferably used. At that time, it is necessary to select a raw material in which the diluent and the heavy fraction are compatible. When the concentration of the polycyclic aromatic hydrocarbon is extremely high, it is desirable to select a monocyclic aromatic hydrocarbon or the like. On the other hand, when the hydrogenation reaction conditions are set to a high pressure of 7 MPa or more, for example, the monocyclic aromatic hydrocarbon itself as the diluent may be hydrogenated. Thus, it is necessary to select an appropriate solvent in accordance with actual hydrogenation reaction conditions. In the case of recovery / reuse as a diluent, monocyclic aromatic hydrocarbons can also be used as diluents as saturated hydrocarbons, so there is no problem and the diluent can be used as it is in the cracking and reforming reaction step. Although there is no problem, it should be noted that a sufficient exothermic suppression effect may not be obtained in the hydrogenation reaction step. Further, the diluent may contain the polycyclic aromatic hydrocarbon as long as the concentration (content) of the polycyclic aromatic hydrocarbon is lower than that of the heavy fraction. Compared to a diluent that does not contain a ring aromatic hydrocarbon, the effect of suppressing heat generation is reduced. Specifically, refinery bases containing the monocyclic aromatic hydrocarbons, naphthenes, paraffins, etc. and also containing polycyclic aromatic hydrocarbons, for example, the cracking also used as the feedstock Various cracked base materials such as light oil (LCO), straight-run base materials and the like can also be used.

また、このような希釈剤の多環芳香族炭化水素濃度については、形成する混合物中の多環芳香族炭化水素濃度を適正な濃度に下げることが可能な濃度であればよく、好ましく50質量%以下、より好ましくは30質量%以下、さらに好ましくは20質量%以下とされる。
このような希釈剤は、例えば別途用意した貯留槽に貯留され、ここから前記重質留分を移送するラインに供給され、該重質留分と混合される。これにより、得られる混合物中の多環芳香族炭化水素濃度を適正な濃度に下げる。
Further, the polycyclic aromatic hydrocarbon concentration of such a diluent may be any concentration that can lower the polycyclic aromatic hydrocarbon concentration in the mixture to be formed to an appropriate concentration, and is preferably 50% by mass. Hereinafter, it is more preferably 30% by mass or less, and further preferably 20% by mass or less.
Such a diluent is stored, for example, in a separately prepared storage tank, and is supplied to a line for transferring the heavy fraction from there and mixed with the heavy fraction. This reduces the polycyclic aromatic hydrocarbon concentration in the resulting mixture to an appropriate concentration.

例えば、この希釈工程では、前記分解改質反応工程にて生成した生成物より分離された炭素数9以上の重質留分と希釈剤とからなる混合物、すなわち実際に水素化反応工程に供する混合物中の多環芳香族炭化水素濃度が、5質量%以上50質量%以下となるように、前記希釈剤を前記重質留分に加えて混合物を形成するのが好ましい。また、15質量%以上35質量%以下となるように希釈剤を加えることがより好ましい。   For example, in this dilution step, a mixture comprising a heavy fraction having 9 or more carbon atoms separated from the product produced in the cracking reforming reaction step and a diluent, that is, a mixture that is actually used in the hydrogenation reaction step. It is preferable to add the diluent to the heavy fraction so as to form a mixture so that the concentration of the polycyclic aromatic hydrocarbon is 5% by mass or more and 50% by mass or less. Moreover, it is more preferable to add a diluent so that it may become 15 to 35 mass%.

混合物中の多環芳香族炭化水素濃度を50質量%以下とすることで、後述する水素化反応工程での水素化反応による発熱を抑え、水素化反応器での極端な反応温度の上昇を防止し、適正な水素化反応(例えば2環芳香族炭化水素からナフテノベンゼン類への転化)をなさせることができる。また、一般的な水素化反応器の使用が可能になる。さらに、5質量%以上とすることで、水素化反応工程の主目的である多環芳香族炭化水素からのナフテノベンゼン類への転化を、所望の効率で行うことができる。   By setting the polycyclic aromatic hydrocarbon concentration in the mixture to 50% by mass or less, heat generation due to the hydrogenation reaction in the hydrogenation reaction step, which will be described later, is suppressed, and an extreme increase in the reaction temperature in the hydrogenation reactor is prevented. Thus, an appropriate hydrogenation reaction (for example, conversion from a bicyclic aromatic hydrocarbon to naphthenobenzenes) can be performed. In addition, a general hydrogenation reactor can be used. Furthermore, by setting it as 5 mass% or more, the conversion from the polycyclic aromatic hydrocarbon which is the main purpose of the hydrogenation reaction step to naphthenobenzenes can be performed with a desired efficiency.

ただし、混合物中の多環芳香族炭化水素濃度が低すぎると、多環芳香族炭化水素からのナフテノベンゼン類への転化効率が、コスト上十分に採算がとれる効率とはならず、例えば水素化反応器を大型化するなどの必要がある。したがって、より転化効率を高くするためには、前記したように15質量%以上とすることがより好ましい。また、水素化反応による発熱をより十分に抑えるためには、35質量%以下とすることがより好ましい。   However, if the polycyclic aromatic hydrocarbon concentration in the mixture is too low, the conversion efficiency from polycyclic aromatic hydrocarbons to naphthenobenzenes will not be sufficiently profitable in terms of cost. It is necessary to increase the size of the chemical reactor. Therefore, in order to further increase the conversion efficiency, it is more preferably set to 15% by mass or more as described above. Further, in order to sufficiently suppress the heat generation due to the hydrogenation reaction, the content is more preferably 35% by mass or less.

また、この希釈工程においては、混合物中の多環芳香族炭化水素濃度を前記したような濃度に調整するため、供給する希釈剤の量を適宜に決定する。その際、希釈剤の量は、前記分解改質反応工程にて生成した生成物より分離された炭素数9以上の重質留分中の、多環芳香族炭化水素濃度に大きく影響される。すなわち、前記重質留分中の多環芳香族炭化水素濃度が高ければ、希釈剤の量を相対的に多くする必要があり、重質留分中の多環芳香族炭化水素濃度が低ければ、希釈剤の量を相対的に少なくすることができる。また、希釈剤の多環芳香族炭化水素濃度にも大きく影響される。すなわち、希釈剤中の多環芳香族炭化水素濃度が高ければ、希釈剤の量を相対的に多くする必要があり、希釈剤中の多環芳香族炭化水素濃度が低ければ、希釈剤の量を相対的に少なくすることができる。   In this dilution step, the amount of diluent to be supplied is appropriately determined in order to adjust the polycyclic aromatic hydrocarbon concentration in the mixture to the above-described concentration. At that time, the amount of the diluent is greatly influenced by the polycyclic aromatic hydrocarbon concentration in the heavy fraction having 9 or more carbon atoms separated from the product produced in the cracking and reforming reaction step. That is, if the polycyclic aromatic hydrocarbon concentration in the heavy fraction is high, it is necessary to relatively increase the amount of the diluent, and if the polycyclic aromatic hydrocarbon concentration in the heavy fraction is low. The amount of diluent can be relatively reduced. It is also greatly affected by the concentration of polycyclic aromatic hydrocarbons in the diluent. That is, if the polycyclic aromatic hydrocarbon concentration in the diluent is high, the amount of the diluent needs to be relatively large, and if the polycyclic aromatic hydrocarbon concentration in the diluent is low, the amount of the diluent Can be relatively reduced.

通常は、前記したように分離工程にて生成物より分離された重質留分中の多環芳香族炭化水素濃度は、50〜95質量%である。
したがって、重質留分の希釈にあたっては、重質留分(生成物)中の多環芳香族炭化水素濃度と、希釈剤中の多環芳香族炭化水素濃度を、例えばJPI−5S−49「石油製品−炭化水素タイプ試験方法−高速液体クロマトグラフ法」に準拠して測定、あるいは、FIDガスクロマトグラフ法や二次元ガスクロマトグラフ法などにより確認し、希釈剤で希釈した後の混合物中の多環芳香族炭化水素濃度を前記したように5〜50質量%、好ましくは15〜35質量%とするように重質留分と希釈剤の配合比を決定する。通常、希釈剤の多環芳香族炭化水素濃度が例えば20質量%以下である場合、分離工程にて分離された重質留分(分解改質反応工程にて生成した生成物より分離されて水素化反応工程に供される炭素数9以上の重質留分)と、前記希釈剤との質量比(混合比)は、10:90から80:20の範囲内となるように調整される。
Usually, as described above, the polycyclic aromatic hydrocarbon concentration in the heavy fraction separated from the product in the separation step is 50 to 95% by mass.
Therefore, in diluting the heavy fraction, the polycyclic aromatic hydrocarbon concentration in the heavy fraction (product) and the polycyclic aromatic hydrocarbon concentration in the diluent are, for example, JPI-5S-49 “ Petroleum products-hydrocarbon type test method-high-performance liquid chromatographic method "or polycyclic in the mixture after confirmation by FID gas chromatographic method or two-dimensional gas chromatographic method and diluting with a diluent The mixing ratio of the heavy fraction and the diluent is determined so that the aromatic hydrocarbon concentration is 5 to 50% by mass, preferably 15 to 35% by mass as described above. Usually, when the concentration of the polycyclic aromatic hydrocarbon in the diluent is, for example, 20% by mass or less, the heavy fraction separated in the separation step (separated from the product produced in the cracking and reforming reaction step, hydrogen The mass ratio (mixing ratio) of the heavy fraction having 9 or more carbon atoms to be used in the chemical reaction step) and the diluent is adjusted to be in the range of 10:90 to 80:20.

なお、分離工程から水素化反応工程に向けて供される重質留分の単位時間当たりの流量が一定の場合には、前記質量比の範囲内となる条件のもとで、希釈剤も単位時間当たりの流量を一定にして前記重質留分に加える。また、前記重質留分の単位時間当たりの流量が変化する場合には、この変化に対応して、希釈剤もその流量を変化させる。   In addition, when the flow rate per unit time of the heavy fraction supplied from the separation step to the hydrogenation reaction step is constant, the diluent is also united under the conditions within the above mass ratio range. A constant flow rate per hour is added to the heavy fraction. When the flow rate per unit time of the heavy fraction changes, the diluent also changes its flow rate in response to this change.

<水素化反応工程>
水素化反応工程では、希釈工程にて前記炭素数9以上の重質留分に希釈剤が加えられて形成された混合物を水素化する。具体的には、混合物と水素とを水素化反応器に供給し、水素化触媒を用いて、混合物に含まれる多環芳香族炭化水素の少なくとも一部を水素化処理する。ここで、分離工程やさらには精製回収工程で分離されて水素化反応工程に供される重質留分、すなわち炭素数9以上の重質留分には、ナフタレン等の2環芳香族炭化水素(多環芳香族炭化水素)が多量に含まれている。また、該重質留分よりは少ないものの、前記希釈剤中にも、その種類によっては2環芳香族(多環芳香族)炭化水素が含まれている。
<Hydrogenation reaction process>
In the hydrogenation reaction step, the mixture formed by adding a diluent to the heavy fraction having 9 or more carbon atoms in the dilution step is hydrogenated. Specifically, the mixture and hydrogen are supplied to a hydrogenation reactor, and at least a part of the polycyclic aromatic hydrocarbons contained in the mixture is hydrotreated using a hydrogenation catalyst. Here, a bicyclic aromatic hydrocarbon such as naphthalene is used for the heavy fraction separated in the separation step and further in the purification and recovery step and used for the hydrogenation reaction step, that is, the heavy fraction having 9 or more carbon atoms. (Polycyclic aromatic hydrocarbons) are contained in large quantities. Further, although it is less than the heavy fraction, the diluent also contains bicyclic aromatic (polycyclic aromatic) hydrocarbons depending on the type.

そこで、水素化反応工程では、この多環芳香族炭化水素を、芳香環が平均1つ以下になるまで水素化することが好ましい。例えば、ナフタレンはテトラリン(ナフテノベンゼン)になるまで水素化することが好ましく、メチルナフタレンやジメチルナフタレン等のアルキルナフタレンについても、ナフテノベンゼン、すなわちテトラリン骨格を有する芳香環が一つの芳香族炭化水素とすることが好ましい。同様に、インデン類はインダン骨格を有する芳香族炭化水素に、アントラセン類はオクタヒドロアントラセン骨格を有する芳香族炭化水素に、フェナントレン類はオクタヒドロフェナントレン骨格を有する芳香族炭化水素に、とすることが好ましい。   Therefore, in the hydrogenation reaction step, it is preferable to hydrogenate this polycyclic aromatic hydrocarbon until the average number of aromatic rings is 1 or less. For example, naphthalene is preferably hydrogenated until it becomes tetralin (naphthenobenzene). Alkylnaphthalenes such as methylnaphthalene and dimethylnaphthalene also have naphthenobenzene, an aromatic hydrocarbon having a tetralin skeleton. It is preferable that Similarly, indene may be an aromatic hydrocarbon having an indane skeleton, anthracene may be an aromatic hydrocarbon having an octahydroanthracene skeleton, and phenanthrene may be an aromatic hydrocarbon having an octahydrophenanthrene skeleton. preferable.

芳香環が平均1つ以下になるまで水素化すれば、後述するリサイクル工程にてこの水素化反応物を分解改質反応工程に戻した際に、該水素化反応物、特にテトラリン骨格を有する芳香族炭化水素が単環芳香族炭化水素に容易に変換される。このように分解改質反応工程での単環芳香族炭化水素の収率を高めるためには、この水素化反応工程で得られる水素化反応物における多環芳香族炭化水素の含有量を、40質量%以下にすることが好ましく、25質量%以下にすることがより好ましく、15質量%以下にすることがさらに好ましい。   If hydrogenation is carried out until the average number of aromatic rings is 1 or less, when the hydrogenation reaction product is returned to the cracking and reforming reaction step in the recycling step described later, the hydrogenation reaction product, particularly an aromatic compound having a tetralin skeleton. Group hydrocarbons are easily converted to monocyclic aromatic hydrocarbons. Thus, in order to increase the yield of monocyclic aromatic hydrocarbons in the cracking and reforming reaction step, the polycyclic aromatic hydrocarbon content in the hydrogenation reaction product obtained in the hydrogenation reaction step is set to 40%. It is preferable to set it as mass% or less, It is more preferable to set it as 25 mass% or less, It is further more preferable to set it as 15 mass% or less.

また、得られる水素化反応物における多環芳香族炭化水素の含有量は、原料油の多環芳香族炭化水素含有量より少ないことが好ましい。水素化反応物における多環芳香族炭化水素の含有量、すなわち多環芳香族炭化水素の濃度については、水素化触媒量を増やすことや、反応圧力を高くすることによって該濃度を低くすることができる。ただし、多環芳香族炭化水素の全部を飽和炭化水素になるまで水素化処理する必要はない。過剰な水素化は、水素消費量の増加を招くとともに、発熱量の過度な増大を招いてしまう。   Moreover, it is preferable that content of the polycyclic aromatic hydrocarbon in the obtained hydrogenation reaction product is less than the content of the polycyclic aromatic hydrocarbon in the raw material oil. Regarding the polycyclic aromatic hydrocarbon content in the hydrogenation reaction product, that is, the concentration of the polycyclic aromatic hydrocarbon, the concentration may be decreased by increasing the amount of the hydrogenation catalyst or increasing the reaction pressure. it can. However, it is not necessary to hydrotreat all the polycyclic aromatic hydrocarbons until they become saturated hydrocarbons. Excessive hydrogenation causes an increase in hydrogen consumption and an excessive increase in calorific value.

水素化反応工程における反応形式としては、固定床が好適に採用される。
水素化触媒としては、公知の水素化触媒(例えば、ニッケル触媒、パラジウム触媒、ニッケル−モリブデン系触媒、コバルト−モリブデン系触媒、ニッケル−コバルト−モリブデン系触媒、ニッケル−タングステン系触媒等)を用いることができる。
水素化反応温度は、使用する水素化触媒によっても異なるが、通常は100〜450℃、より好ましくは200〜400℃、さらに好ましくは250〜380℃の範囲とされる。
As the reaction format in the hydrogenation reaction step, a fixed bed is preferably employed.
As the hydrogenation catalyst, a known hydrogenation catalyst (eg, nickel catalyst, palladium catalyst, nickel-molybdenum catalyst, cobalt-molybdenum catalyst, nickel-cobalt-molybdenum catalyst, nickel-tungsten catalyst, etc.) should be used. Can do.
The hydrogenation reaction temperature varies depending on the hydrogenation catalyst used, but is usually in the range of 100 to 450 ° C, more preferably 200 to 400 ° C, and even more preferably 250 to 380 ° C.

水素化反応圧力としては、0.7MPa以上13MPa以下にすることが好ましい。特に、1MPa以上10MPa以下にすることがより好ましく、1MPa以上7MPa以下にすることがさらに好ましい。水素化圧力を13MPa以下にすれば、耐用圧力が比較的低い水素化反応器を使用でき、設備費を低減できる。また、水素回収工程にて回収される水素の圧力は通常13MPa以下であるから、回収された水素を昇圧せずに使用することができる。一方、0.7MPa以上にすれば、水素化反応の収率を充分に適正に維持することができる。   The hydrogenation reaction pressure is preferably 0.7 MPa or more and 13 MPa or less. In particular, it is more preferably 1 MPa or more and 10 MPa or less, and further preferably 1 MPa or more and 7 MPa or less. If the hydrogenation pressure is 13 MPa or less, a hydrogenation reactor having a relatively low service pressure can be used, and the equipment cost can be reduced. Moreover, since the pressure of the hydrogen recovered in the hydrogen recovery step is usually 13 MPa or less, the recovered hydrogen can be used without increasing the pressure. On the other hand, if the pressure is 0.7 MPa or more, the yield of the hydrogenation reaction can be maintained sufficiently appropriately.

水素消費量は、後述する希釈工程において返送する希釈油の量にもよるが、2000scfb(337Nm/m)以下であることが好ましく、1500scfb(253Nm/m)以下であることがより好ましく、1000scfb(169Nm/m)以下であることがさらに好ましい。
一方、水素消費量は、水素化反応の収率の点からは、100scfb(17Nm/m)以上であることが好ましい。
液空間速度(LHSV)は0.1h−1以上20h−1以下にすることが好ましく、0.2h−1以上10h−1以下にすることがより好ましい。LHSVを20h−1以下とすれば、より低い水素化反応圧力にて多環芳香族炭化水素を十分に水素化することができる。一方、0.1−1以上とすることで、水素化反応器の大型化を避けることができる。
Hydrogen consumption may vary depending on the amount of diluent oil to be returned in the dilution step described later, is preferably not more than 2000scfb (337Nm 3 / m 3) , more not more than 1500scfb (253Nm 3 / m 3) Preferably, it is more preferably 1000 scfb (169 Nm 3 / m 3 ) or less.
On the other hand, the hydrogen consumption is preferably 100 scfb (17 Nm 3 / m 3 ) or more from the viewpoint of the yield of the hydrogenation reaction.
The liquid hourly space velocity (LHSV) is preferably set to below 0.1 h -1 or 20h -1, and more preferably to 0.2 h -1 or 10h -1 or less. When LHSV is 20 h −1 or less, polycyclic aromatic hydrocarbons can be sufficiently hydrogenated at a lower hydrogenation reaction pressure. On the other hand, by setting 0.1 -1 or more, it is possible to avoid an increase in size of the hydrogenation reactor.

ここで、多環芳香族炭化水素、例えばその多くを占める2環芳香族炭化水素は、前述したように水素化反応時における発熱量が非常に大きく、多環芳香族炭化水素の含有比率が高い原料の場合、安定的に反応を行うためにも、反応温度の過度な上昇を抑える手法をとることが望ましい。本発明においても反応温度の抑制方法としては、一般的な手法を採用することが可能であり、通常の灯軽油脱硫装置に採用される循環水素ガスクエンチなどの手法を利用することができる。しかしながら、分離工程にて分離された重質留分は、前記したように多環芳香族炭化水素の濃度が例えば50〜95質量%と非常に高くなっているため、水素クエンチのみで発熱を抑制しようとすると、二桁に近いクエンチ設備が必要となり、発熱抑制のための反応装置周りの構成が非常に煩雑になってしまう。また極めて大きな発熱量を伴う反応装置となることから、運転非常時におけるリスクが大きい装置と評価される。しかし、本実施形態では、前記したように前記重質留分に希釈剤を加えて混合物を形成し、該混合物中の多環芳香族炭化水素の濃度を5〜50質量%、好ましくは15〜35質量%としているため、多環芳香族炭化水素の水素化によって生じる発熱を抑え、従来の一般的な水素化反応器でも充分に適正な水素化反応を行わせることが可能になっている。   Here, the polycyclic aromatic hydrocarbons, for example, the bicyclic aromatic hydrocarbons occupying most of them, have a very large calorific value during the hydrogenation reaction as described above, and the content ratio of the polycyclic aromatic hydrocarbons is high. In the case of a raw material, it is desirable to take a technique for suppressing an excessive increase in reaction temperature in order to carry out a stable reaction. Also in the present invention, as a method for suppressing the reaction temperature, a general method can be adopted, and a method such as a circulating hydrogen gas quench adopted in a normal kerosene oil desulfurization apparatus can be used. However, the heavy fraction separated in the separation step has a very high polycyclic aromatic hydrocarbon concentration of, for example, 50 to 95% by mass as described above. When trying to do so, a quenching facility close to two digits is required, and the configuration around the reactor for suppressing heat generation becomes very complicated. Moreover, since it becomes a reactor with a very large calorific value, it is evaluated as a device having a large risk in an emergency operation. However, in this embodiment, as described above, a diluent is added to the heavy fraction to form a mixture, and the concentration of polycyclic aromatic hydrocarbons in the mixture is 5 to 50% by mass, preferably 15 to Since the content is 35% by mass, it is possible to suppress heat generation caused by hydrogenation of polycyclic aromatic hydrocarbons and to perform a sufficiently appropriate hydrogenation reaction even in a conventional general hydrogenation reactor.

<水素回収工程>
水素回収工程では、分離工程にて得られたガス成分から水素を回収する。
水素を回収する方法としては、分離工程で得られたガス成分に含まれる水素とそれ以外のガスとを分離できれば、特に制限はなく、例えば圧力変動吸着法(PSA法)、深冷分離法、膜分離法などが挙げられる。
<Hydrogen recovery process>
In the hydrogen recovery step, hydrogen is recovered from the gas component obtained in the separation step.
The method for recovering hydrogen is not particularly limited as long as hydrogen contained in the gas component obtained in the separation step and other gas can be separated. For example, the pressure fluctuation adsorption method (PSA method), the cryogenic separation method, Examples thereof include a membrane separation method.

<水素供給工程>
水素供給工程では、水素回収工程にて得られた水素を水素化反応工程の水素化反応器に供給する。その際の水素供給量については、水素化反応工程に供する前記混合物の量に応じて調整される。また、必要であれば、水素圧力を調節する。
本実施形態のように水素供給工程を有することにより、前記分解改質反応工程にて副生した水素を用いて前記混合物を水素化することができる。副生水素にて一部もしくは全量の水素を賄うことにより、外部からの水素供給の一部もしくは全てを削減することが可能となる。
<Hydrogen supply process>
In the hydrogen supply step, the hydrogen obtained in the hydrogen recovery step is supplied to the hydrogenation reactor in the hydrogenation reaction step. The hydrogen supply amount at that time is adjusted according to the amount of the mixture to be subjected to the hydrogenation reaction step. If necessary, the hydrogen pressure is adjusted.
By having a hydrogen supply step as in this embodiment, the mixture can be hydrogenated using hydrogen by-produced in the cracking and reforming reaction step. Covering part or all of the hydrogen with by-product hydrogen makes it possible to reduce part or all of the external hydrogen supply.

<リサイクル工程>
リサイクル工程では、水素化反応工程にて得られた混合物の水素化反応物を、原料油に混合して分解改質反応工程に戻す。
混合物の水素化反応物を分解改質反応工程に戻すことにより、副生物であった重質留分も原料にして単環芳香族炭化水素を得ることができる。そのため、副生物量を削減できる上に、単環芳香族炭化水素の生成量を増やすことができる。また、水素化によって飽和炭化水素も生成するため、分解改質反応工程における水素移行反応を促進させることもできる。これらのことから、原料油の供給量に対する総括的な単環芳香族炭化水素の収率を向上させることができる。
なお、リサイクル工程にて、水素化反応物は必ずしも全量、分解改質反応工程の原料油へリサイクルされなくても構わない。その場合、リサイクルされなかった水素化反応物を燃料基材として使用することもできる。
<Recycling process>
In the recycling process, the hydrogenation reaction product of the mixture obtained in the hydrogenation reaction process is mixed with the raw material oil and returned to the cracking and reforming reaction process.
By returning the hydrogenation reaction product of the mixture to the cracking and reforming reaction step, it is possible to obtain a monocyclic aromatic hydrocarbon from the heavy fraction that was a byproduct as a raw material. Therefore, the amount of by-products can be reduced and the amount of monocyclic aromatic hydrocarbons produced can be increased. Moreover, since saturated hydrocarbons are also produced by hydrogenation, the hydrogen transfer reaction in the cracking and reforming reaction step can be promoted. From these facts, it is possible to improve the overall yield of monocyclic aromatic hydrocarbons with respect to the amount of feedstock supplied.
In the recycling step, the entire hydrogenation reaction product does not necessarily have to be recycled to the raw material oil in the cracking and reforming reaction step. In that case, the hydrogenated reactant that has not been recycled can also be used as a fuel substrate.

また、希釈剤中の単環芳香族炭化水素やナフテン類、パラフィン類も、分解改質反応工程において単環芳香族炭化水素の生成に寄与する。したがって、この希釈剤も、単環芳香族炭化水素の収率の向上に寄与するものとなる。
なお、水素化処理せずに重質留分をそのまま分解改質反応工程に戻した場合には、多環芳香族炭化水素の反応性が低いため、単環芳香族炭化水素の収率はほとんど向上しない。
In addition, monocyclic aromatic hydrocarbons, naphthenes, and paraffins in the diluent also contribute to the production of monocyclic aromatic hydrocarbons in the cracking and reforming reaction step. Therefore, this diluent also contributes to the improvement of the yield of monocyclic aromatic hydrocarbons.
If the heavy fraction is directly returned to the cracking and reforming reaction step without hydrotreating, the yield of monocyclic aromatic hydrocarbons is almost zero because the reactivity of polycyclic aromatic hydrocarbons is low. Does not improve.

本実施形態の芳香族炭化水素の製造方法にあっては、水素化反応工程とリサイクル工程とを有するので、副生物であった重質留分も原料にして単環芳香族炭化水素を得ることができる。そのため、副生物量を削減できる上に、単環芳香族炭化水素の生成量を増やすことができる。よって、多環芳香族炭化水素を含む原料油から高い収率で炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素を製造することができる。
また、分解改質反応工程にて生成した生成物より分離された炭素数9以上の重質留分に希釈剤を加え、得られる混合物中の多環芳香族炭化水素濃度を前記重質留分の多環芳香族炭化水素濃度より低くする希釈工程を有するので、水素化反応工程での多環芳香族炭化水素の水素化に起因する極端な発熱を抑え、安定した水素化反応を可能とし、水素化反応器の設備コストの大幅な上昇を回避することができる。
In the method for producing aromatic hydrocarbons of the present embodiment, since it has a hydrogenation reaction step and a recycling step, a monocyclic aromatic hydrocarbon can be obtained using a heavy fraction that is a by-product as a raw material. Can do. Therefore, the amount of by-products can be reduced and the amount of monocyclic aromatic hydrocarbons produced can be increased. Therefore, a monocyclic aromatic hydrocarbon having 6 to 8 carbon atoms can be produced from a raw material oil containing polycyclic aromatic hydrocarbons with a high yield.
In addition, a diluent is added to the heavy fraction having 9 or more carbon atoms separated from the product produced in the cracking and reforming reaction step, and the polycyclic aromatic hydrocarbon concentration in the resulting mixture is determined as the heavy fraction. Because it has a dilution step that lowers the polycyclic aromatic hydrocarbon concentration of, it suppresses extreme heat generation due to the hydrogenation of the polycyclic aromatic hydrocarbon in the hydrogenation reaction step, enabling a stable hydrogenation reaction, A significant increase in the equipment cost of the hydrogenation reactor can be avoided.

「第2の実施形態例」
本発明の単環芳香族炭化水素の製造方法の第2の実施形態について説明する。
図2は、本発明の単環芳香族炭化水素の製造方法の第2の実施形態を説明するための図であり、本実施形態の単環芳香族炭化水素の製造方法も、原料油から炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素を製造する方法である。
“Second Embodiment”
A second embodiment of the method for producing monocyclic aromatic hydrocarbons of the present invention will be described.
FIG. 2 is a diagram for explaining a second embodiment of the method for producing monocyclic aromatic hydrocarbons of the present invention, and the method for producing monocyclic aromatic hydrocarbons of this embodiment is also based on carbon from raw material oil. This is a method for producing a monocyclic aromatic hydrocarbon of formula 6-8.

すなわち、本実施形態の単環芳香族炭化水素の製造方法は、図2に示すように、
(i)原料油を、単環芳香族炭化水素製造用触媒に接触させ、反応させて、炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素、及び炭素数9以上の重質留分を含む生成物を得る分解改質反応工程
(j)分解改質反応工程にて生成した生成物を複数の留分に分離する分離工程
(k)分離工程にて分離された単環芳香族炭化水素を精製し、回収する精製回収工程
(l)分解改質反応工程にて生成した生成物より分離された炭素数9以上の重質留分に希釈剤を加える希釈工程
(m)希釈工程にて得られた混合物を水素化する水素化反応工程
(n)水素化反応工程にて得られた混合物の水素化反応物から希釈剤を分離除去し、該希釈剤を回収して前記希釈工程の希釈剤として再利用する希釈剤回収工程
(o)水素化反応工程にて得られた混合物の水素化反応物を分解改質反応工程に戻すリサイクル工程
(p)分離工程にて分離したガス成分から、分解改質反応工程にて副生した水素を回収する水素回収工程
(q)水素回収工程にて回収した水素を水素化反応工程に供給する水素供給工程
上記(i)〜(q)の工程のうち、(i),(k),(l),(m),(n),(o)の工程は本願請求項2に係る発明における必須の工程であり、(j),(p),(q)の工程は任意の工程である。
That is, the method for producing a monocyclic aromatic hydrocarbon of the present embodiment, as shown in FIG.
(I) A raw material oil is brought into contact with a catalyst for producing a monocyclic aromatic hydrocarbon and reacted to produce a monocyclic aromatic hydrocarbon having 6 to 8 carbon atoms and a heavy fraction having 9 or more carbon atoms. (J) Separation step for separating the product produced in the cracking and reforming reaction step into a plurality of fractions (k) Purifying monocyclic aromatic hydrocarbons separated in the separation step Obtained in the dilution step (m) dilution step in which a diluent is added to the heavy fraction having 9 or more carbon atoms separated from the product produced in the cracking reforming reaction step. Hydrogenation reaction step of hydrogenating the mixture (n) The diluent is separated and removed from the hydrogenation reaction product of the mixture obtained in the hydrogenation reaction step, and the diluent is recovered and used as the diluent in the dilution step. Diluent recovery process to be reused (o) The hydrogenation reaction product of the mixture obtained in the hydrogenation reaction process is separated. Recycle process to return to the reforming reaction process (p) Hydrogen recovery process for recovering hydrogen by-produced in the cracking reforming reaction process from the gas components separated in the separation process (q) Hydrogen recovered in the hydrogen recovery process Step of supplying hydrogen to the hydrogenation reaction step Among the steps (i) to (q) above, the steps (i), (k), (l), (m), (n), (o) are the present application. It is an essential step in the invention according to claim 2, and the steps (j), (p) and (q) are optional steps.

(i)分解改質反応工程は、第1の実施形態例における(a)分解改質反応工程と同様に行うことができる。
(j)分離工程は、第1の実施形態例における(b)分離工程と同様に行うことができる。
(k)精製回収工程は、第1の実施形態例における(c)精製回収工程と同様に行うことができる。
(m)水素化反応工程は、第1の実施形態例における(e)水素化反応工程と同様に行うことができる。
(p)水素回収工程は、第1の実施形態例における(g)水素回収工程と同様に行うことができる。
(q)水素供給工程は、第1の実施形態例における(h)水素供給工程と同様に行うことができる。
(I) The cracking and reforming reaction step can be performed in the same manner as the (a) cracking and reforming reaction step in the first embodiment.
(J) The separation step can be performed in the same manner as the (b) separation step in the first embodiment.
The (k) purification / recovery step can be performed in the same manner as the (c) purification / recovery step in the first embodiment.
The (m) hydrogenation reaction step can be performed in the same manner as the (e) hydrogenation reaction step in the first embodiment.
The (p) hydrogen recovery step can be performed in the same manner as the (g) hydrogen recovery step in the first embodiment.
The (q) hydrogen supply step can be performed in the same manner as the (h) hydrogen supply step in the first embodiment.

本実施形態における(l)希釈工程では、第1の実施形態における(d)希釈工程と同様にして、前記分離工程にて分離された炭素数9以上の重質留分中に、炭化水素からなる希釈剤を加え、前記炭素数9以上の重質留分と該希釈剤とからなる混合物中の多環芳香族炭化水素濃度を、前記重質留分中の多環芳香族炭化水素濃度より低くする。
本実施形態に用いる希釈剤としては、第1の実施形態のように別途用意した貯留槽に貯留した炭化水素を用いるのに代えて、後述する希釈剤回収工程にて回収した希釈剤を再利用して用いる。ただし、スタートアップ時もしくは希釈剤回収工程にて回収しきれず希釈剤が不足するケースにおいては、別途用意した貯留槽等から炭化水素を供給する。
In the (l) dilution step in the present embodiment, in the same manner as the (d) dilution step in the first embodiment, hydrocarbons are separated from hydrocarbons into the heavy fraction having 9 or more carbon atoms separated in the separation step. The concentration of polycyclic aromatic hydrocarbons in the mixture consisting of the heavy fraction having 9 or more carbon atoms and the diluent is determined from the concentration of polycyclic aromatic hydrocarbons in the heavy fraction. make low.
As the diluent used in this embodiment, instead of using hydrocarbons stored in a separately prepared storage tank as in the first embodiment, the diluent recovered in the diluent recovery step described later is reused. And use. However, hydrocarbons are supplied from a separately prepared storage tank or the like when starting up or in a case where the diluent cannot be recovered in the diluent recovery process and the diluent is insufficient.

したがって、希釈剤としては、第1の実施形態と異なり、希釈剤回収工程にて水素化反応物から容易に分離回収し易いもの、具体的には、蒸留操作によって多環芳香族炭化水素の水素化物(特にナフテノベンゼン)から容易に分離されるものが用いられる。また、この希釈剤としては、第1の実施形態と同様に水素化されにくい炭化水素が用いられる。そのため、沸点的にナフテノベンゼンよりも沸点が高く水素化反応を受けやすい多環芳香族炭化水素等が主として含まれることはない。本実施形態の希釈剤は、図2に示すように水素化反応工程、希釈剤回収工程、希釈工程を何度も循環するため、回収工程などから一部希釈剤が回収できず希釈剤が低減する場合や、重質留分が一部分解するなどして希釈剤回収工程にて希釈剤として回収され、希釈剤が増加する場合などがありうる。したがって、必要に応じて希釈剤循環量を制御する必要がある。しかし、いずれの場合においても、水素化反応工程にて必要以上に水素化、分解を受けにくい材料が好ましい。   Therefore, as the diluent, unlike the first embodiment, the diluent can be easily separated and recovered from the hydrogenation reaction product in the diluent recovery step, specifically, hydrogen of polycyclic aromatic hydrocarbons by distillation operation. Those which are easily separated from the compounds (especially naphthenobenzene) are used. Further, as this diluent, hydrocarbons that are difficult to be hydrogenated are used as in the first embodiment. Therefore, polycyclic aromatic hydrocarbons having a boiling point higher than that of naphthenobenzene and easily subjected to a hydrogenation reaction are not mainly contained. As shown in FIG. 2, the diluent of this embodiment circulates the hydrogenation reaction process, the diluent recovery process, and the dilution process many times, so that a part of the diluent cannot be recovered from the recovery process, etc., and the diluent is reduced. In some cases, the heavy fraction is partially decomposed and recovered as a diluent in the diluent recovery step, and the diluent increases. Therefore, it is necessary to control the diluent circulation amount as necessary. However, in any case, a material that is less susceptible to hydrogenation and decomposition than necessary in the hydrogenation reaction step is preferable.

したがって、このような炭化水素としては、例えば水素化反応工程において生成してくる、沸点が185℃のt−デカリン(t−デカヒドロナフタレン)より低い沸点の炭化水素が好適に用いられる。すなわち、多環芳香族炭化水素やナフテノベンゼンから蒸留操作によって容易に分離し、しかも水素化されにくいナフテンやパラフィンもしくは単環芳香族化合物が、希釈剤として好適に用いられる。
なお、本実施形態の希釈工程は、このような希釈剤を用いる以外は、第1の実施形態の希釈工程と同様である。すなわち、希釈剤で希釈することで形成する混合物の多環芳香族炭化水素濃度については、第1の実施形態の希釈工程と同様である。また、希釈剤による希釈率、すなわち重質留分と希釈剤との質量比(混合比)については、本実施形態では基本的に多環芳香族炭化水素を含まない希釈剤を用いるため、第1実施形態での質量比に比べ、希釈剤を加える量を少なくすることが可能になる。
Therefore, as such a hydrocarbon, for example, a hydrocarbon having a boiling point lower than that of t-decalin (t-decahydronaphthalene) having a boiling point of 185 ° C. generated in the hydrogenation reaction step is preferably used. That is, naphthene, paraffin, or monocyclic aromatic compounds that are easily separated from polycyclic aromatic hydrocarbons or naphthenobenzene by distillation and are not easily hydrogenated are suitably used as diluents.
In addition, the dilution process of this embodiment is the same as the dilution process of 1st Embodiment except using such a diluent. That is, the polycyclic aromatic hydrocarbon concentration of the mixture formed by diluting with a diluent is the same as in the dilution step of the first embodiment. In addition, regarding the dilution rate by the diluent, that is, the mass ratio (mixing ratio) between the heavy fraction and the diluent, the present embodiment basically uses a diluent that does not contain polycyclic aromatic hydrocarbons. Compared to the mass ratio in one embodiment, the amount of diluent added can be reduced.

<希釈剤回収工程>
希釈剤回収工程では、水素化反応工程にて得られた混合物の水素化反応物から希釈剤を分離除去し、該希釈剤を回収する。そして、回収した希釈剤を、前記希釈工程において炭素数9以上の重質留分に加える希釈剤として、再利用する。
混合物の水素化反応物から希釈剤を分離除去する方法としては、前記したように蒸留操作が好適に採用される。すなわち、この希釈剤回収工程では、蒸留塔によって例えば沸点が185℃より低い成分とこれより高い成分とに分離する。これにより、例えば沸点が185℃より高い成分から沸点が185℃より低い成分を分離することができる。したがって、分離した沸点が185℃より低い成分、すなわち希釈剤成分を冷却して凝縮することにより、希釈剤を再生することができる。
よって、これを希釈工程に送り、重質留分に加えて混合物を形成し、以下、水素化反応工程、希釈剤回収工程、希釈工程を順次循環させる。
<Diluent recovery process>
In the diluent recovery step, the diluent is separated and removed from the hydrogenation reaction product of the mixture obtained in the hydrogenation reaction step, and the diluent is recovered. The recovered diluent is reused as a diluent to be added to the heavy fraction having 9 or more carbon atoms in the dilution step.
As a method for separating and removing the diluent from the hydrogenation reaction product of the mixture, the distillation operation is preferably employed as described above. That is, in this diluent recovery step, for example, the distillation tower separates into components having a boiling point lower than 185 ° C. and components higher than this. Thereby, for example, a component having a boiling point lower than 185 ° C. can be separated from a component having a boiling point higher than 185 ° C. Therefore, the diluent can be regenerated by cooling and condensing the separated component having a boiling point lower than 185 ° C., that is, the diluent component.
Therefore, this is sent to the dilution step, added to the heavy fraction to form a mixture, and then the hydrogenation reaction step, the diluent recovery step, and the dilution step are sequentially circulated.

(o)リサイクル工程では、第1の実施形態と異なり、水素化反応工程にて得られた混合物の水素化反応物の全量を直接分解改質反応工程に戻すのに代えて、希釈剤回収工程にて希釈剤を分離した留分を、原料油に混合して分解改質反応工程に戻す。   (O) Unlike the first embodiment, in the recycling process, instead of directly returning the total amount of the hydrogenation reaction product of the mixture obtained in the hydrogenation reaction process to the cracking reforming reaction process, a diluent recovery process The fraction from which the diluent has been separated is mixed with the raw material oil and returned to the cracking and reforming reaction step.

本実施形態の単環芳香族炭化水素の製造方法にあっても、水素化反応工程とリサイクル工程とを有するので、多環芳香族炭化水素を含む原料油から高い収率で炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素を製造することができる。
また、希釈工程を有するので、水素化反応工程での多環芳香族炭化水素の極端な発熱を抑え、水素化反応器の設備コストの大幅な上昇を回避することができる。
さらに、混合物の水素化反応物から希釈剤を分離除去し、該希釈剤を回収して再利用する希釈剤回収工程を有しているので、希釈剤を循環させることにより、新たな希釈剤を供給し続ける工程が不要になり、運転条件を簡略化することができる。
Even in the method for producing monocyclic aromatic hydrocarbons of the present embodiment, since it has a hydrogenation reaction step and a recycling step, it has 6 to 8 carbon atoms in a high yield from a raw material oil containing polycyclic aromatic hydrocarbons. The monocyclic aromatic hydrocarbon can be produced.
Moreover, since it has a dilution process, the extreme heat_generation | fever of the polycyclic aromatic hydrocarbon in a hydrogenation reaction process can be suppressed, and the raise of the installation cost of a hydrogenation reactor can be avoided.
Furthermore, since it has a diluent recovery step of separating and removing the diluent from the hydrogenation reaction product of the mixture, and recovering and reusing the diluent, a new diluent can be obtained by circulating the diluent. The process of continuing to supply is unnecessary, and the operating conditions can be simplified.

「他の実施形態」
なお、本発明は前記実施形態例に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、水素化反応工程で使用する水素は、分解改質反応工程にて副生したものでなく、公知の水素製造方法で得た水素を利用してもよい。また、他の接触分解方法にて副生した水素を利用してもよい。また、単環芳香族炭化水素をあわせて水素化反応工程に送り、その後に分離するなどしても構わない。その際、炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素回収工程と希釈剤回収工程を兼ねても構わない。
"Other embodiments"
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
For example, the hydrogen used in the hydrogenation reaction step is not produced as a by-product in the cracking and reforming reaction step, and hydrogen obtained by a known hydrogen production method may be used. Further, hydrogen produced as a by-product in other catalytic cracking methods may be used. Further, the monocyclic aromatic hydrocarbons may be combined and sent to the hydrogenation reaction step and then separated. In that case, you may serve as a C6-C8 monocyclic aromatic hydrocarbon collection | recovery process and a diluent collection process.

また、前記実施形態においては、分離工程にて分離された留分より得られた炭素数9以上の重質留分の一部を一定量抜き出して系外に排出する重質留分排出工程を設けてもよい。具体的には、分離工程から水素化反応工程に重質留分を直接供する際、希釈工程で希釈剤が混合される前に、該重質留分の一部を抜き出して系外に排出するようにしてもよい。   Moreover, in the said embodiment, the heavy fraction discharge process of extracting a fixed amount of a part of heavy fractions having 9 or more carbon atoms obtained from the fraction separated in the separation step and discharging it out of the system. It may be provided. Specifically, when the heavy fraction is directly supplied from the separation step to the hydrogenation reaction step, a part of the heavy fraction is extracted and discharged out of the system before the diluent is mixed in the dilution step. You may do it.

以下、実施例および比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to these Examples.

〔単環芳香族炭化水素製造用触媒調製例〕
ガリウムおよびリン担持結晶性アルミノシリケートを含む触媒の調製:
硅酸ナトリウム(Jケイ酸ソーダ3号、SiO:28〜30質量%、Na:9〜10質量%、残部水、日本化学工業(株)製)の1706.1gおよび水の2227.5gからなる溶液(A)と、Al(SO・14〜18HO(試薬特級、和光純薬工業(株)製)の64.2g、テトラプロピルアンモニウムブロマイドの369.2g、HSO(97質量%)の152.1g、NaClの326.6gおよび水の2975.7gからなる溶液(B)をそれぞれ調製した。
次いで、溶液(A)を室温で撹拌しながら、溶液(A)に溶液(B)を徐々に加えた。得られた混合物をミキサーで15分間激しく撹拌し、ゲルを解砕して乳状の均質微細な状態にした。
[Catalyst preparation example for monocyclic aromatic hydrocarbon production]
Preparation of catalyst containing gallium and phosphorus supported crystalline aluminosilicate:
From 1706.1 g of sodium oxalate (J sodium silicate No. 3, SiO 2 : 28 to 30% by mass, Na: 9 to 10% by mass, balance water, manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.) and 2227.5 g of water Solution (A), Al 2 (SO 4 ) 3 · 14 to 18H 2 O (special reagent grade, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 64.2 g, tetrapropylammonium bromide, 369.2 g, H 2 SO 4 (97% by mass) of 152.1 g, NaCl (326.6 g), and 2975.7 g of water (B) were prepared.
Next, the solution (B) was gradually added to the solution (A) while stirring the solution (A) at room temperature. The resulting mixture was vigorously stirred with a mixer for 15 minutes to break up the gel into a milky homogeneous fine state.

次いで、この混合物をステンレス製のオートクレーブに入れ、温度を165℃、時間を72時間、撹拌速度を100rpmとする条件で、自己圧力下に結晶化操作を行った。結晶化操作の終了後、生成物を濾過して固体生成物を回収し、約5リットルの脱イオン水を用いて洗浄と濾過を5回繰り返した。濾別して得られた固形物を120℃で乾燥し、さらに空気流通下、550℃で3時間焼成した。
得られた焼成物は、X線回析分析(機種名:Rigaku RINT−2500V)の結果、MFI構造を有するものであることが確認された。また、蛍光X線分析(機種名:Rigaku ZSX101e)による、SiO/Al比(モル比)は、64.8であった。また、この結果から計算された格子骨格中に含まれるアルミニウム元素は1.32質量%であった。
Next, this mixture was put into a stainless steel autoclave, and a crystallization operation was performed under self-pressure under the conditions of a temperature of 165 ° C., a time of 72 hours, and a stirring speed of 100 rpm. After completion of the crystallization operation, the product was filtered to recover the solid product, and washing and filtration were repeated 5 times using about 5 liters of deionized water. The solid substance obtained by filtration was dried at 120 ° C., and further calcined at 550 ° C. for 3 hours under air flow.
As a result of X-ray diffraction analysis (model name: Rigaku RINT-2500V), the obtained fired product was confirmed to have an MFI structure. The fluorescent X-ray analysis (model name: Rigaku ZSX101e) by, SiO 2 / Al 2 O 3 ratio (molar ratio) was 64.8. Moreover, the aluminum element contained in the lattice skeleton calculated from this result was 1.32% by mass.

次いで、得られた焼成物の1g当り5mLの割合で、30質量%硝酸アンモニウム水溶液を加え、100℃で2時間加熱、撹拌した後、濾過、水洗した。この操作を4回繰り返した後、120℃で3時間乾燥して、アンモニウム型結晶性アルミノシリケートを得た。その後、780℃で3時間焼成を行い、プロトン型結晶性アルミノシリケートを得た。
次いで、得られたプロトン型結晶性アルミノシリケート120gに、0.4質量%(結晶性アルミノシリケート総質量を100質量%とした値)のガリウムが担持されるように硝酸ガリウム水溶液120gを含浸させ、120℃で乾燥した。その後、空気流通下、780℃で3時間焼成して、ガリウム担持結晶性アルミノシリケートを得た。
次いで、得られたガリウム担持結晶性アルミノシリケート30gに、0.7質量%のリン(結晶性アルミノシリケート総質量を100質量%とした値)が担持されるようにリン酸水素二アンモニウム水溶液30gを含浸させ、120℃で乾燥した。その後、空気流通下、780℃で3時間焼成して、結晶性アルミノシリケートとガリウムとリンとを含有する触媒Aを得た。
Subsequently, 30 mass% ammonium nitrate aqueous solution was added at a rate of 5 mL per 1 g of the obtained fired product, heated and stirred at 100 ° C. for 2 hours, filtered, and washed with water. This operation was repeated 4 times, followed by drying at 120 ° C. for 3 hours to obtain an ammonium type crystalline aluminosilicate. Thereafter, baking was performed at 780 ° C. for 3 hours to obtain a proton-type crystalline aluminosilicate.
Next, 120 g of the obtained proton-type crystalline aluminosilicate was impregnated with 120 g of an aqueous gallium nitrate solution so that 0.4% by mass (a value obtained by setting the total mass of the crystalline aluminosilicate to 100% by mass) was supported, Dry at 120 ° C. Then, it baked at 780 degreeC under air circulation for 3 hours, and obtained the gallium carrying | support crystalline aluminosilicate.
Next, 30 g of the obtained gallium-supporting crystalline aluminosilicate was mixed with 30 g of diammonium hydrogenphosphate aqueous solution so that 0.7% by mass of phosphorus (the value with the total mass of the crystalline aluminosilicate being 100% by mass) was supported. Impregnation and drying at 120 ° C. Then, it baked at 780 degreeC under air circulation for 3 hours, and obtained the catalyst A containing crystalline aluminosilicate, gallium, and phosphorus.

以下の実施例1〜3については図1に示した第1の実施形態、実施例4〜7については図2に示した第2の実施形態に基づき、分解改質反応工程にて得られた生成物より分離された重質留分に希釈剤を加え、重質留分を希釈した。   The following Examples 1 to 3 were obtained in the cracking and reforming reaction step based on the first embodiment shown in FIG. 1 and Examples 4 to 7 were based on the second embodiment shown in FIG. Diluent was added to the heavy fraction separated from the product to dilute the heavy fraction.

(実施例1)
原料油である表1に示すLCO(10容量%留出温度215℃、90容量%留出温度が318℃)を、反応温度:538℃、反応圧力:0.3MPaG、LCOと触媒に含まれるゼオライト成分との接触時間12秒の条件で、流動床反応器にて触媒A(ガリウム0.4質量%およびリン0.7質量%を担持したMFI型ゼオライト)と接触、反応させ、分解改質反応を行った。続いて、得られた炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素を蒸留により回収した。炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素が除かれた後の炭素数9以上の重質留分中の多環芳香族炭化水素の含有量を2次元ガスクロマトグラフ装置(ZOEX社製 KT2006 GC×GCシステム)を用いて測定したところ、87質量%であった。
次いで、上記重質留分に希釈剤として1,3,5−トリメチルベンゼン(TMB)を質量比で17:83(重質留分:希釈剤)となるように加えた。その後、重質留分と希釈剤との混合油(多環芳香族炭化水素の含有量は15質量%)を、市販のニッケル−モリブデン触媒を用い、反応温度350℃、反応圧力5MPa、LHSV=0.5h−1の条件で水素化した。なお、水素化反応工程に使用する水素は水素回収工程より分離される水素を使用した。
さらに、重質留分と希釈剤との混合油を水素化反応工程で処理して得られた水素化反応物を分解改質反応工程にリサイクルし、前記分解改質反応条件にて炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素の製造を行った。得られた炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素の量は62質量%であった。
Example 1
LCO (10% by volume distillation temperature 215 ° C., 90% by volume distillation temperature 318 ° C.) shown in Table 1 as a raw material oil is included in the reaction temperature: 538 ° C., reaction pressure: 0.3 MPaG, LCO and catalyst. Contact and reaction with catalyst A (MFI type zeolite carrying 0.4% by mass of gallium and 0.7% by mass of phosphorus) in a fluidized bed reactor under the condition of contact time with zeolite component of 12 seconds, and cracking and reforming Reaction was performed. Subsequently, the obtained monocyclic aromatic hydrocarbon having 6 to 8 carbon atoms was recovered by distillation. The content of polycyclic aromatic hydrocarbons in the heavy fraction having 9 or more carbon atoms after the removal of the monocyclic aromatic hydrocarbons having 6 to 8 carbon atoms was calculated using a two-dimensional gas chromatograph (ZTEX KT2006 GC It was 87 mass% when it measured using (* GC system).
Subsequently, 1,3,5-trimethylbenzene (TMB) as a diluent was added to the heavy fraction so as to have a mass ratio of 17:83 (heavy fraction: diluent). Thereafter, a mixed oil of a heavy fraction and a diluent (polycyclic aromatic hydrocarbon content is 15% by mass) using a commercially available nickel-molybdenum catalyst, reaction temperature 350 ° C., reaction pressure 5 MPa, LHSV = Hydrogenation was performed under the condition of 0.5 h- 1 . The hydrogen used in the hydrogenation reaction step was hydrogen separated from the hydrogen recovery step.
Further, the hydrogenation reaction product obtained by treating the mixed oil of the heavy fraction and the diluent in the hydrogenation reaction step is recycled to the cracking and reforming reaction step, and the number of carbon atoms is 6 under the cracking and reforming reaction conditions. ˜8 monocyclic aromatic hydrocarbons were produced. The quantity of the obtained C6-C8 monocyclic aromatic hydrocarbon was 62 mass%.

Figure 0005690623
Figure 0005690623

(実施例2)
希釈工程において、希釈剤として表2に示す性状を有する軽油を用いたこと以外は、実施例1と同様にして炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素の製造を行った。なお、重質留分と希釈剤との混合油の多環芳香族炭化水素の含有量は18質量%であった。得られた炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素の量は45質量%であった。
(Example 2)
In the dilution step, monocyclic aromatic hydrocarbons having 6 to 8 carbon atoms were produced in the same manner as in Example 1 except that the light oil having the properties shown in Table 2 was used as the diluent. In addition, content of the polycyclic aromatic hydrocarbon of the mixed oil of a heavy fraction and a diluent was 18 mass%. The quantity of the obtained C6-C8 monocyclic aromatic hydrocarbon was 45 mass%.

Figure 0005690623
Figure 0005690623

(実施例3)
希釈工程において、希釈剤として1,3,5−トリメチルベンゼン(TMB)50質量%とノルマルデカン50質量%の混合物を用いたこと以外は、実施例1と同様にして炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素の製造を行った。なお、重質留分と希釈剤との混合油の多環芳香族炭化水素の含有量は15質量%であった。得られた炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素の量は53質量%であった。
(Example 3)
In the diluting step, the same as in Example 1 except that a mixture of 50% by mass of 1,3,5-trimethylbenzene (TMB) and 50% by mass of normal decane was used as a diluent. A ring aromatic hydrocarbon was produced. In addition, content of the polycyclic aromatic hydrocarbon of the mixed oil of a heavy fraction and a diluent was 15 mass%. The quantity of the obtained C6-C8 monocyclic aromatic hydrocarbon was 53 mass%.

(実施例4)
原料油である表1に示すLCO(10容量%留出温度215℃、90容量%留出温度が318℃)を、反応温度:538℃、反応圧力:0.3MPaG、LCOと触媒に含まれるゼオライト成分との接触時間12秒の条件で、流動床反応器にて触媒A(ガリウム0.4質量%およびリン0.7質量%を担持したMFI型ゼオライト)と接触、反応させ、分解改質反応を行った。続いて、得られた炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素を蒸留により回収した。炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素が除かれた後の炭素数9以上の重質留分中の多環芳香族炭化水素の含有量を2次元ガスクロマトグラフ装置(ZOEX社製 KT2006 GC×GCシステム)を用いて測定したところ、87質量%であった。
次いで、上記重質留分に希釈剤として1,3,5−トリメチルベンゼン(TMB)を質量比で5:95(重質留分:希釈剤)となるように加えた(希釈工程)。その後、重質留分と希釈剤との混合油(多環芳香族炭化水素の含有量は8質量%)を、市販のニッケル−モリブデン触媒を用い、反応温度350℃、反応圧力5MPa、LHSV=0.5h−1の条件で水素化した。なお、水素化反応工程に使用する水素は水素回収工程より分離される水素を使用した。
さらに、重質留分と希釈剤との混合油を水素化反応工程で処理して得られた水素化反応物を沸点185℃より高い留分と沸点185℃以下の留分とに分留し、沸点185℃未満の留分は水素化反応工程の前に戻し、希釈剤として再利用した。沸点185℃以上の留分は分解改質反応工程にリサイクルし、前記分解改質反応条件にて炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素の製造を行った。得られた炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素の量は44質量%であった。
Example 4
LCO (10% by volume distillation temperature 215 ° C., 90% by volume distillation temperature 318 ° C.) shown in Table 1 as a raw material oil is included in the reaction temperature: 538 ° C., reaction pressure: 0.3 MPaG, LCO and catalyst. Contact and reaction with catalyst A (MFI type zeolite carrying 0.4% by mass of gallium and 0.7% by mass of phosphorus) in a fluidized bed reactor under the condition of contact time with zeolite component of 12 seconds, and cracking and reforming Reaction was performed. Subsequently, the obtained monocyclic aromatic hydrocarbon having 6 to 8 carbon atoms was recovered by distillation. The content of polycyclic aromatic hydrocarbons in the heavy fraction having 9 or more carbon atoms after the removal of the monocyclic aromatic hydrocarbons having 6 to 8 carbon atoms was calculated using a two-dimensional gas chromatograph (ZTEX KT2006 GC It was 87 mass% when it measured using (* GC system).
Subsequently, 1,3,5-trimethylbenzene (TMB) as a diluent was added to the heavy fraction so as to have a mass ratio of 5:95 (heavy fraction: diluent) (dilution step). Thereafter, a mixed oil of heavy fraction and diluent (polycyclic aromatic hydrocarbon content is 8% by mass) using a commercially available nickel-molybdenum catalyst, reaction temperature 350 ° C., reaction pressure 5 MPa, LHSV = Hydrogenation was performed under the condition of 0.5 h- 1 . The hydrogen used in the hydrogenation reaction step was hydrogen separated from the hydrogen recovery step.
Further, the hydrogenation reaction product obtained by treating the mixed oil of heavy fraction and diluent in the hydrogenation reaction step is fractionated into a fraction having a boiling point higher than 185 ° C and a fraction having a boiling point of 185 ° C or lower. The fraction having a boiling point of less than 185 ° C. was returned before the hydrogenation reaction step and reused as a diluent. A fraction having a boiling point of 185 ° C. or higher was recycled to the cracking and reforming reaction step, and monocyclic aromatic hydrocarbons having 6 to 8 carbon atoms were produced under the cracking and reforming reaction conditions. The quantity of the obtained C6-C8 monocyclic aromatic hydrocarbon was 44 mass%.

(実施例5)
希釈工程において、希釈剤として1,3,5−トリメチルベンゼン(TMB)50質量%とノルマルデカン50質量%の混合物を用い、重質留分と希釈剤の混合割合を質量比で50:50としたこと、水素化反応工程で反応圧力を3MPaとしたこと以外は実施例4と同様にして炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素の製造を行った。なお、重質留分と希釈剤との混合油の多環芳香族炭化水素の含有量は44質量%であった。得られた炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素の量は46質量%であった。
(Example 5)
In the dilution step, a mixture of 50% by mass of 1,3,5-trimethylbenzene (TMB) and 50% by mass of normal decane was used as a diluent, and the mixing ratio of the heavy fraction and the diluent was 50:50 by mass ratio. Thus, a monocyclic aromatic hydrocarbon having 6 to 8 carbon atoms was produced in the same manner as in Example 4 except that the reaction pressure was 3 MPa in the hydrogenation reaction step. In addition, content of the polycyclic aromatic hydrocarbon of the mixed oil of a heavy fraction and a diluent was 44 mass%. The quantity of the obtained C6-C8 monocyclic aromatic hydrocarbon was 46 mass%.

(実施例6)
希釈工程において重質留分と希釈剤の混合割合を質量比で33:67としたこと以外は、実施例4と同様にして炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素の製造を行った。なお、重質留分と希釈剤との混合油の多環芳香族炭化水素の含有量は32質量%であった。得られた炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素の量は45質量%であった。
(Example 6)
A monocyclic aromatic hydrocarbon having 6 to 8 carbon atoms was produced in the same manner as in Example 4, except that the mixing ratio of the heavy fraction and the diluent was 33:67 in the dilution step. . In addition, content of the polycyclic aromatic hydrocarbon of the mixed oil of a heavy fraction and a diluent was 32 mass%. The quantity of the obtained C6-C8 monocyclic aromatic hydrocarbon was 45 mass%.

(実施例7)
希釈工程において重質留分と希釈剤の混合割合を質量比で17:83としたこと、水素化反応工程で反応圧力を7MPaとしたこと以外は、実施例4と同様にして炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素の製造を行った。なお、重質留分と希釈剤との混合油の多環芳香族炭化水素の含有量は15質量%であった。得られた炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素の量は43質量%であった。
(Example 7)
In the dilution step, the mixing ratio of the heavy fraction and the diluent was set to 17:83 by mass ratio, and the reaction pressure was set to 7 MPa in the hydrogenation reaction step. 8 monocyclic aromatic hydrocarbons were produced. In addition, content of the polycyclic aromatic hydrocarbon of the mixed oil of a heavy fraction and a diluent was 15 mass%. The amount of the obtained monocyclic aromatic hydrocarbon having 6 to 8 carbon atoms was 43% by mass.

(比較例1)
重質留分の希釈を行わなかったこと以外は、実施例1と同様にして炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素の製造を行った。得られた炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素の量は44質量%であった。
(Comparative Example 1)
A monocyclic aromatic hydrocarbon having 6 to 8 carbon atoms was produced in the same manner as in Example 1 except that the heavy fraction was not diluted. The quantity of the obtained C6-C8 monocyclic aromatic hydrocarbon was 44 mass%.

表3に、以下の結果を示す。
「希釈剤」:希釈剤の種類(混合物の場合は下段にそれぞれの成分の質量比を示す)
「重質留分/希釈剤」:重質留分と希釈剤との質量比
「希釈後の多環芳香族」:希釈工程にて希釈した後の混合物の多環芳香族炭化水素濃度(質量%)
「反応圧力」:水素化反応工程での反応圧力(MPa)
「水素化反応後の多環芳香族」:水素化反応工程後の水素化反応物の多環芳香族炭化水素濃度(質量%)
「希釈剤の水素化転化率」:希釈剤が水素化された割合(%)
「単位時間当たりの重質留分処理率」:単位時間当たりの重質留分の処理率(未希釈である比較例1を100とする)
「発熱量」:水素化反応工程に供する油1kgあたりの発熱量の計算値(未希釈である比較例1を100とする。)
「蒸留による希釈剤分離」:希釈剤回収工程の有無
「炭素数6〜8の単環芳香族」:分解改質反応工程にて得られた炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素の量(質量%)
Table 3 shows the following results.
"Diluent": Type of diluent (in the case of a mixture, the lower part shows the mass ratio of each component)
“Heavy fraction / diluent”: Mass ratio of heavy fraction to diluent “Polycyclic aromatics after dilution”: Polycyclic aromatic hydrocarbon concentration of the mixture after dilution in the dilution step (mass) %)
“Reaction pressure”: Reaction pressure (MPa) in hydrogenation reaction process
“Polycyclic aromatics after hydrogenation reaction”: Polycyclic aromatic hydrocarbon concentration (mass%) in the hydrogenated product after the hydrogenation reaction step
"Hydrogen conversion of diluent": Ratio of hydrogenated diluent (%)
"Heavy fraction treatment rate per unit time": Treatment rate of heavy fraction per unit time (comparative example 1 that is undiluted is assumed to be 100)
“Heat generation amount”: Calculated value of the heat generation amount per kg of oil to be subjected to the hydrogenation reaction step (comparative example 1 which is undiluted is 100)
“Diluent separation by distillation”: presence or absence of diluent recovery step “monocyclic aromatic having 6 to 8 carbon atoms”: monocyclic aromatic hydrocarbon having 6 to 8 carbon atoms obtained in the cracking and reforming reaction step Amount (mass%)

Figure 0005690623
Figure 0005690623

表3に示した結果より、希釈を行わず(未希釈)に重質留分を直接水素化した比較例1に比べ、希釈を行った実施例1〜7では、水素化反応工程に供する油1kgあたりの発熱量の計算値が低減していることが確認できた。これは、重質留分に希釈剤を加えることにより、多環芳香族炭化水素の濃度が低減され、発熱が相対的に抑制されたことを示すもので、これにより、断熱系の大型反応器等においても安定的に水素化運転をなしえることができる。また、希釈剤の水素化転化率も非常に低く、希釈剤の回収を行う場合であっても希釈剤を再利用して有効に利用できることがわかった。   From the results shown in Table 3, in Examples 1 to 7 in which dilution was performed compared to Comparative Example 1 in which the heavy fraction was directly hydrogenated without dilution (undiluted), the oil used for the hydrogenation reaction step It was confirmed that the calorific value per kg was reduced. This indicates that by adding a diluent to the heavy fraction, the concentration of polycyclic aromatic hydrocarbons was reduced and heat generation was relatively suppressed. Thus, the hydrogenation operation can be stably performed. Further, it was found that the hydrogenation conversion rate of the diluent is very low, and even when the diluent is recovered, the diluent can be reused and effectively used.

Claims (7)

10容量%留出温度が140℃以上かつ90容量%留出温度が380℃以下である原料油から炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素を製造する単環芳香族炭化水素の製造方法であって、
前記原料油を、結晶性アルミノシリケートを含有する単環芳香族炭化水素製造用触媒に接触させ、反応させて、炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素、及び炭素数9以上の重質留分を含む生成物を得る分解改質反応工程と、
前記分解改質反応工程にて生成した生成物より分離された炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素を精製し、回収する精製回収工程と、
前記分解改質反応工程にて生成した生成物より分離された炭素数9以上の重質留分に炭化水素からなる希釈剤を加えて、これにより得られる混合物中の多環芳香族炭化水素の濃度を前記重質留分中の多環芳香族炭化水素の濃度より低くする希釈工程と、
前記混合物を水素化する水素化反応工程と、
前記水素化反応工程にて得られた混合物の水素化反応物を前記分解改質反応工程に戻すリサイクル工程と、を有することを特徴とする炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素の製造方法。
Monocyclic aromatic hydrocarbon production method for producing monocyclic aromatic hydrocarbons having 6 to 8 carbon atoms from a raw material oil having a 10 vol% distillation temperature of 140 ° C or higher and a 90 vol% distillation temperature of 380 ° C or lower Because
The raw material oil is contacted with a catalyst for producing monocyclic aromatic hydrocarbons containing crystalline aluminosilicate and reacted to produce a monocyclic aromatic hydrocarbon having 6 to 8 carbon atoms and a heavy hydrocarbon having 9 or more carbon atoms. A cracking and reforming reaction step to obtain a product containing a fraction;
A purification and recovery step of purifying and recovering the monocyclic aromatic hydrocarbon having 6 to 8 carbon atoms separated from the product generated in the cracking and reforming reaction step;
A diluent consisting of hydrocarbons is added to the heavy fraction having 9 or more carbon atoms separated from the product produced in the cracking and reforming reaction step , and the polycyclic aromatic hydrocarbons in the mixture thus obtained are added . A dilution step in which the concentration is lower than the concentration of polycyclic aromatic hydrocarbons in the heavy fraction ;
A hydrogenation reaction step of hydrogenating the mixture;
A recycle step of returning the hydrogenation reaction product of the mixture obtained in the hydrogenation reaction step to the cracking and reforming reaction step, and producing a monocyclic aromatic hydrocarbon having 6 to 8 carbon atoms Method.
前記水素化反応工程にて得られた混合物の水素化反応物から希釈剤を分離除去し、該希釈剤を回収して前記炭素数9以上の重質留分に加える希釈剤として再利用する希釈剤回収工程を有することを特徴とする請求項1に記載の炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素の製造方法。   Dilution that separates and removes the diluent from the hydrogenation reaction product of the mixture obtained in the hydrogenation reaction step, recovers the diluent, and reuses it as a diluent to be added to the heavy fraction having 9 or more carbon atoms The method for producing a monocyclic aromatic hydrocarbon having 6 to 8 carbon atoms according to claim 1, further comprising an agent recovery step. 前記希釈剤として、沸点が185℃未満の炭化水素油を用いることを特徴とする請求項2に記載の炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素の製造方法。   The method for producing a monocyclic aromatic hydrocarbon having 6 to 8 carbon atoms according to claim 2, wherein a hydrocarbon oil having a boiling point of less than 185 ° C is used as the diluent. 前記希釈剤として、多環芳香族炭化水素濃度が50質量%以下のものを用いることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素の製造方法。   The monocyclic aromatic carbon having 6 to 8 carbon atoms according to any one of claims 1 to 3, wherein the diluent has a polycyclic aromatic hydrocarbon concentration of 50% by mass or less. A method for producing hydrogen. 前記希釈工程では、前記分解改質反応工程にて生成した生成物より分離されて水素化反応工程に供される炭素数9以上の重質留分と、前記希釈剤との質量比が、10:90から80:20の範囲内となるように、希釈剤の量を調整することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素の製造方法。   In the dilution step, the mass ratio of the heavy fraction having 9 or more carbon atoms separated from the product produced in the cracking reforming reaction step and used for the hydrogenation reaction step and the diluent is 10 The amount of diluent is adjusted so that it may become in the range of: 90 to 80:20, The C6-C8 monocyclic aromatic carbonization as described in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. A method for producing hydrogen. 前記希釈工程では、炭素数9以上の重質留分に希釈剤を加えて得られる混合物中の多環芳香族炭化水素濃度が、5〜50質量%となるように希釈剤を加えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素の製造方法。   In the dilution step, the diluent is added so that the polycyclic aromatic hydrocarbon concentration in the mixture obtained by adding the diluent to the heavy fraction having 9 or more carbon atoms is 5 to 50% by mass. The manufacturing method of the C6-C8 monocyclic aromatic hydrocarbon as described in any one of Claims 1-5. 前記水素化反応工程では、水素化反応圧力を0.7MPa〜13MPaにすることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の炭素数6〜8の単環芳香族炭化水素の製造方法。   In the said hydrogenation reaction process, hydrogenation reaction pressure shall be 0.7 Mpa-13 Mpa, The C6-C8 monocyclic aromatic hydrocarbon of any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned. Production method.
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