JPH03163194A - 重質油の変換方法 - Google Patents
重質油の変換方法Info
- Publication number
- JPH03163194A JPH03163194A JP14014890A JP14014890A JPH03163194A JP H03163194 A JPH03163194 A JP H03163194A JP 14014890 A JP14014890 A JP 14014890A JP 14014890 A JP14014890 A JP 14014890A JP H03163194 A JPH03163194 A JP H03163194A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- hydrogen
- weight
- bar
- coke
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 71
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims description 37
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 title 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 64
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 58
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 58
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 55
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims abstract description 26
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 25
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 22
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 44
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 29
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 9
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical class O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011029 spinel Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 5
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 abstract description 4
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 20
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 18
- 239000000047 product Substances 0.000 description 16
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 16
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 9
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000012263 liquid product Substances 0.000 description 7
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 7
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 6
- 238000007233 catalytic pyrolysis Methods 0.000 description 6
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 5
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 5
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 4
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 4
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 3
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 3
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CRSFLLTWRCYNNX-UHFFFAOYSA-N Fraxin Natural products OC=1C(OC)=CC=2C=CC(=O)OC=2C=1OC1OC(CO)C(O)C(O)C1O CRSFLLTWRCYNNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 2
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- CRSFLLTWRCYNNX-QBNNUVSCSA-N fraxin Chemical compound OC=1C(OC)=CC=2C=CC(=O)OC=2C=1O[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O CRSFLLTWRCYNNX-QBNNUVSCSA-N 0.000 description 2
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- PFRUBEOIWWEFOL-UHFFFAOYSA-N [N].[S] Chemical compound [N].[S] PFRUBEOIWWEFOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 238000009903 catalytic hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000003034 coal gas Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001923 cyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- HBVFXTAPOLSOPB-UHFFFAOYSA-N nickel vanadium Chemical compound [V].[Ni] HBVFXTAPOLSOPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000005504 petroleum refining Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000007348 radical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000003079 shale oil Substances 0.000 description 1
- 239000010454 slate Substances 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 238000005486 sulfidation Methods 0.000 description 1
- 238000005987 sulfurization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G47/00—Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、炭化水素油を水素含有ガス流および触媒と高
められた温度かつ中庸の圧力にて接触させることによる
重質炭化水素油の変換方法に関するものである. 〔従来の技術] たとえばガソリンおよび中間留分のような貴重な軽質炭
化水素生産物に対する需要が増大している結果、永年に
わたり重質炭化水素油もルくは残油をより貴重な軽質生
産物まで増大程度にて変換させる種々の方法が提案され
ている. 現在、石油精製用の重質炭化水素油もしくは残油は一般
に、たとえば熱分解および流動床接触熱分解のような炭
素〜排除型方法またはたとえば水添熱分解のような水素
添加型方法のいずれかで処理される. 残留物質の熱分解は一般に、比較的低い或いは中庸な圧
力(一般に5〜30バール)かつ比較的高い温度(42
0〜520℃)にて触媒なしに水素の不存在下で行なわ
れる.熱分解反応は熱分解炉で行なわれ、この熱分解炉
の後に一般に浸漬槽を設け、ここで熱分解反応をさらに
持続させる.用いる熱分解温度と圧力と装置形状(浸漬
装置/非浸漬装置)とに応じ、比較的長い滞留時間(2
〜60分間)を用いることができる.高沸点残油の熱分
解から得られる中間留分は、着火特性に関する限り良好
な性質を有する.しかしながら、オレフィンおよび異原
子(特に硫黄および窒素)の高含有量は、多くの用途に
つき水添仕上処理を必要とする.しかしながら、熱分解
の固有の問題は、高分子芳香族物質の生或をもたらす縮
合反応の発生である.したがって、熱分解から得られる
熱分解残留物そのものは中庸な性質を有する(たとえば
、そのコンラドソン炭素残渣(CCR)含有量により現
して、蒸発および熱分解後の高い粘度および高い炭素残
留物).シかしながら、熱分解装置における熱分解程度
は一般に、市販燃料もしくはビチューメンまで配合する
のに充分な品質を有する残油が得られるように制御され
る.流動床接触熱分解は、一般に、比較的低い圧力(1
.5〜3バール)かつ比較的高い温度(480〜600
℃)にて酸性触媒(たとえばゼオライト含有触媒)の存
在下に行なわれる.反応は水素の存在下で行なわれ、供
給物の滞留時間は極めて短い(0.1−to秒).反応
の間、比較的多量の炭素質物質(以下、コークスと称す
る)が触媒上に沈着する(供給物に対し平均3〜8重量
%).シたがって、コークスを燃焼除去することによる
触媒の連続再生が必要となる.この方法で得られる生産
物は、ガソリン範囲で沸とうする比較的多量のオレフィ
ンとイソパラフィンと芳香族物質とを含有する.さらに
、ケロシン範囲で沸とうする軽質サイクル油とガス油範
囲もしくはそれ以上で沸とうする幾分かの重質サイクル
油とが得られ、これら両者はケロシンおよびガス油とし
て使用する中庸〜低級の品質を有する. 水添熱分解は一般に、比較的高い水素分圧(一般に10
0〜140バール)かつ比較的低い温度(一般に300
〜400℃)で行なわれる.この反応に使用される触媒
は二重のIa能を有する:すなわち炭化水素分子の酸触
媒熱分解、並びに水素の活性化および水素化.長い反応
時間が用いられる(一般に0.3〜2 f/j!/h,
の液体空時速度)高い水素圧力により掻く少量のコーク
スが触媒上に沈着して、再生なしに固定床操作にて0.
5〜2年間にわたり触媒を使用することが可能となる
.この方法で得られる生産物スレートは操作方式に依存
する.1つの操作方式においては、主としてナフサと軽
質生産物とが得られる.ナフサフラクシッンは高いイソ
/ノルマル比を有するパラフィンを含有し、これを貴重
なガソリン配合成分にする.より重質の生産物に関する
方式においては、ケロシンとガス油とが主として得られ
る.相当な水素化にも拘わらず、これら生産物の品質は
、残留芳香族物質の存在と特にパラフィンにおける望ま
しくない高いイソ/ノルマル比とにより比較的低くなる
. しかしながら、現在では炭素一徘除(carbon−r
ejection)と水素添加との別々の特徴を組合せ
うる方法につき興味が増大している.理論上、これら種
類の方法は炭素一徘除および水素添加の利点を共有し、
1工程にて貴重な蒸留生産物の水素/炭素の比に貢献す
る.この種の一体的方法は、抑制されるコークス生戒と
、同時に得られる留分の品質向上とにより極めて魅力的
となりうる.〔発明が解決しようとする課題〕 本発明の課題は、相当量のコークスを伴う液体炭化水素
の生戒を抑制すると共に最適化しうる接触法を提供する
ことにある.さらに、これは生戒されるコークスの1部
もしくは全部を、たとえば精製所でさらに使用するため
のエネルギーもしくは水素含有流に変換しうるので極め
て有利である.今回、重質炭化水素油から良好な品質の
貴重な中間留分まで接触変換するのに特に適した方法が
見出された.この方法は炭素一排除と水素添加との好適
特徴をl工程で組合せる.この方法は、比較的高い温度
かつ中庸な水素圧力にて触媒の存在下に行なわれる.コ
ークスの生戒が好適に抑制されると共に、多重の重質物
質がより軽質の生産物まで変換され、さらに品質向上し
た留分も得られる. 〔課題を解決するための手段〕 したがって本発明は、520℃より高い沸点を有する少
なくとも35重量%の物質からなる炭化水素油を水素含
有ガス流および触媒と450〜850℃の温度かつ10
〜80バールの水素分圧にて接触させ、コークス支持触
媒を反応器から連続的に抜き取ると共に再生触媒により
少なくとも部分的に交換することを特徴とする重質炭化
水素油の変換方法に関するものである. 完全を期するため、非接触法についても説明する. この種の方法の例は、たとえば移動粒子システムで主と
して熱水添変換法を行なうl981年5月の「ハイドロ
カーボン・プロセシング』、第86〜92頁に記載され
たいわゆるグイナクラッキング法である.供給物は、不
活性支持材料に沈着する著量のコークスを発生する合戒
ガスの存在下に、システムの上部にて水添熱分解される
.システムの下部において、不活性材料におけるコーク
スは水蒸気と酸素とにまり合成ガスまでガス化される.
この種の反応器を設計しかつ操作する際に直面する問題
は極めて大きいと思われる.他の関連する方法は、たと
えば米国特許第4.243,514号公報に記載された
いわゆるアスファルト留油処理(ART)法である.こ
の方法は流動化炭素一排除/金属除去法として記載する
ことができ、水素の不存在下で行なわれると共に、発生
したコークスは不活性キャリャ上に沈着して再生処理に
かけられる. 他の方法は流体熱分解(FTC)法であり、たとえば米
国特許第4,668,378号公報に記載されている.
この方法は流動システムで行なわれ、残留供給原料を微
細な多孔質の触媒上不活性な粒子と接触させ、これら粒
子を水蒸気または水素含有ガスにより比較的低い(水素
)分圧にて流動化させる. 本発明の方法における分子量の減少は、主としてコーク
ス生威および液体炭化水素生産の触媒による制御で決定
される.10〜80バールの範囲で変化しろる圧力の水
素の存在により、供給原料のコンラドソン炭素含有量と
して現されるコークス生戒は、それぞれ0.4〜1.0
重量/重量の範囲で変化する.活性化した水素は明らか
にラジカル反応メカニズムに関与し、より大きいヒドロ
カルビル基の飽和に貢献して縮合芳香族構造の低下およ
び最終的にコークス生戒の低下を与える.本発明の方法
で得られる中間留分は多量のn −バラフィンおよび少
量のオレフィンにより良好な品質を有するが、これらは
所定量の芳香族化合物を含有する.この方法の水素消費
は、芳香族成分が実質的に水素化されないので、純粋な
水素添加法と対比して比較的低い.他の利点は、供給物
中に存在する硫黄が硫化水素まで相当部分変換される結
果、比較的少量の硫黄しか含有しない生産物をもたらし
うるという事実にある.供袷吻中に存在する大部分の金
属および窒素成分は触媒上のコークスに沈着して、低い
金属および窒素含有量を有する高品質の留分を与え、こ
れは生産物配合に関し或いはたとえば接触熱分解もしく
は水添熱分解装置にてさらに品質向上させるための供給
原料として極めて適している. 通常の熱分解法と比較して、熱分解生産物をざらに水添
仕上げ処理にかけると仮定すれば、匹敵した生産物品質
を有する比較的高い中間留分の収率が得られる. 残留供給原料に関する通常の接触熱分解法と比較して、
本発明による方法は触媒上の酸性部位の存在に全く依存
しないことに注目すべきである.したがって、−&>に
著量の塩基性窒素および/または硫黄含有化合物を含有
する残留供給物は、困難なしに処理することができる.
活性水素の存在により、触媒上には同じ供給原料を流動
化接触熱分解法で処理した場合に触媒上に沈着するより
も少量のコークスしか沈着せず、これは本発明の方法が
残留供給原料の接触熱分解で処理しうる最も重質の供給
物よりも極めて重質の供給物を処理しうることを意味す
る. 通常の熱分解法と比較して、本発明の方法は水添熱分解
法において悪影響を及ぼす供給原料の不純物(特に窒素
およびコンラドソン炭素残渣)に対し比較的鈍感である
. 上記のダイナクランキング法、ART法およびFTC法
と比較して、本発明の方法は水素活性化触媒の存在下に
て比較的高い水素分圧で相当な脱硫および水素化が生ず
るという重要な利点を有する.この結果、より高品質の
一層高い中間留分の収率と、供給物に基づくより低い制
御しうるコークス生戒との両者をもたらす. 本発明の方法に好適に用いうる供給原料は、520℃よ
り高い沸点を有する少なくとも35重量%の物質、一般
に620℃より高い沸点を有する15重量%より多い物
質を含有した重質炭化水素油からなっている.大気圧も
しくは減圧蒸留油、接触熱分解サイクル油およびスラリ
ー油、脱アスファルト油、大気圧および減圧残油、熱分
解残油、各種の脱アスファルト法から生ずるアスファル
ト、合成残油、並びに任意の源泉のタールサンドおよび
シェール油から生ずる炭化水素油をそのまま或いは混合
物として本発明の方法で好適に変換することができ、た
だし供給原料は520℃より高い沸点を有する少なくと
も35重量%の物質を含むものとする.好適には、5
2 0 ”Cより高い沸点を有する少なくとも50重量
%の物質を含む供給原料、特に5 2 0 ℃より高い
沸点を有する少なくと690重量%の物質を含む供給原
料が挙げられる。
められた温度かつ中庸の圧力にて接触させることによる
重質炭化水素油の変換方法に関するものである. 〔従来の技術] たとえばガソリンおよび中間留分のような貴重な軽質炭
化水素生産物に対する需要が増大している結果、永年に
わたり重質炭化水素油もルくは残油をより貴重な軽質生
産物まで増大程度にて変換させる種々の方法が提案され
ている. 現在、石油精製用の重質炭化水素油もしくは残油は一般
に、たとえば熱分解および流動床接触熱分解のような炭
素〜排除型方法またはたとえば水添熱分解のような水素
添加型方法のいずれかで処理される. 残留物質の熱分解は一般に、比較的低い或いは中庸な圧
力(一般に5〜30バール)かつ比較的高い温度(42
0〜520℃)にて触媒なしに水素の不存在下で行なわ
れる.熱分解反応は熱分解炉で行なわれ、この熱分解炉
の後に一般に浸漬槽を設け、ここで熱分解反応をさらに
持続させる.用いる熱分解温度と圧力と装置形状(浸漬
装置/非浸漬装置)とに応じ、比較的長い滞留時間(2
〜60分間)を用いることができる.高沸点残油の熱分
解から得られる中間留分は、着火特性に関する限り良好
な性質を有する.しかしながら、オレフィンおよび異原
子(特に硫黄および窒素)の高含有量は、多くの用途に
つき水添仕上処理を必要とする.しかしながら、熱分解
の固有の問題は、高分子芳香族物質の生或をもたらす縮
合反応の発生である.したがって、熱分解から得られる
熱分解残留物そのものは中庸な性質を有する(たとえば
、そのコンラドソン炭素残渣(CCR)含有量により現
して、蒸発および熱分解後の高い粘度および高い炭素残
留物).シかしながら、熱分解装置における熱分解程度
は一般に、市販燃料もしくはビチューメンまで配合する
のに充分な品質を有する残油が得られるように制御され
る.流動床接触熱分解は、一般に、比較的低い圧力(1
.5〜3バール)かつ比較的高い温度(480〜600
℃)にて酸性触媒(たとえばゼオライト含有触媒)の存
在下に行なわれる.反応は水素の存在下で行なわれ、供
給物の滞留時間は極めて短い(0.1−to秒).反応
の間、比較的多量の炭素質物質(以下、コークスと称す
る)が触媒上に沈着する(供給物に対し平均3〜8重量
%).シたがって、コークスを燃焼除去することによる
触媒の連続再生が必要となる.この方法で得られる生産
物は、ガソリン範囲で沸とうする比較的多量のオレフィ
ンとイソパラフィンと芳香族物質とを含有する.さらに
、ケロシン範囲で沸とうする軽質サイクル油とガス油範
囲もしくはそれ以上で沸とうする幾分かの重質サイクル
油とが得られ、これら両者はケロシンおよびガス油とし
て使用する中庸〜低級の品質を有する. 水添熱分解は一般に、比較的高い水素分圧(一般に10
0〜140バール)かつ比較的低い温度(一般に300
〜400℃)で行なわれる.この反応に使用される触媒
は二重のIa能を有する:すなわち炭化水素分子の酸触
媒熱分解、並びに水素の活性化および水素化.長い反応
時間が用いられる(一般に0.3〜2 f/j!/h,
の液体空時速度)高い水素圧力により掻く少量のコーク
スが触媒上に沈着して、再生なしに固定床操作にて0.
5〜2年間にわたり触媒を使用することが可能となる
.この方法で得られる生産物スレートは操作方式に依存
する.1つの操作方式においては、主としてナフサと軽
質生産物とが得られる.ナフサフラクシッンは高いイソ
/ノルマル比を有するパラフィンを含有し、これを貴重
なガソリン配合成分にする.より重質の生産物に関する
方式においては、ケロシンとガス油とが主として得られ
る.相当な水素化にも拘わらず、これら生産物の品質は
、残留芳香族物質の存在と特にパラフィンにおける望ま
しくない高いイソ/ノルマル比とにより比較的低くなる
. しかしながら、現在では炭素一徘除(carbon−r
ejection)と水素添加との別々の特徴を組合せ
うる方法につき興味が増大している.理論上、これら種
類の方法は炭素一徘除および水素添加の利点を共有し、
1工程にて貴重な蒸留生産物の水素/炭素の比に貢献す
る.この種の一体的方法は、抑制されるコークス生戒と
、同時に得られる留分の品質向上とにより極めて魅力的
となりうる.〔発明が解決しようとする課題〕 本発明の課題は、相当量のコークスを伴う液体炭化水素
の生戒を抑制すると共に最適化しうる接触法を提供する
ことにある.さらに、これは生戒されるコークスの1部
もしくは全部を、たとえば精製所でさらに使用するため
のエネルギーもしくは水素含有流に変換しうるので極め
て有利である.今回、重質炭化水素油から良好な品質の
貴重な中間留分まで接触変換するのに特に適した方法が
見出された.この方法は炭素一排除と水素添加との好適
特徴をl工程で組合せる.この方法は、比較的高い温度
かつ中庸な水素圧力にて触媒の存在下に行なわれる.コ
ークスの生戒が好適に抑制されると共に、多重の重質物
質がより軽質の生産物まで変換され、さらに品質向上し
た留分も得られる. 〔課題を解決するための手段〕 したがって本発明は、520℃より高い沸点を有する少
なくとも35重量%の物質からなる炭化水素油を水素含
有ガス流および触媒と450〜850℃の温度かつ10
〜80バールの水素分圧にて接触させ、コークス支持触
媒を反応器から連続的に抜き取ると共に再生触媒により
少なくとも部分的に交換することを特徴とする重質炭化
水素油の変換方法に関するものである. 完全を期するため、非接触法についても説明する. この種の方法の例は、たとえば移動粒子システムで主と
して熱水添変換法を行なうl981年5月の「ハイドロ
カーボン・プロセシング』、第86〜92頁に記載され
たいわゆるグイナクラッキング法である.供給物は、不
活性支持材料に沈着する著量のコークスを発生する合戒
ガスの存在下に、システムの上部にて水添熱分解される
.システムの下部において、不活性材料におけるコーク
スは水蒸気と酸素とにまり合成ガスまでガス化される.
この種の反応器を設計しかつ操作する際に直面する問題
は極めて大きいと思われる.他の関連する方法は、たと
えば米国特許第4.243,514号公報に記載された
いわゆるアスファルト留油処理(ART)法である.こ
の方法は流動化炭素一排除/金属除去法として記載する
ことができ、水素の不存在下で行なわれると共に、発生
したコークスは不活性キャリャ上に沈着して再生処理に
かけられる. 他の方法は流体熱分解(FTC)法であり、たとえば米
国特許第4,668,378号公報に記載されている.
この方法は流動システムで行なわれ、残留供給原料を微
細な多孔質の触媒上不活性な粒子と接触させ、これら粒
子を水蒸気または水素含有ガスにより比較的低い(水素
)分圧にて流動化させる. 本発明の方法における分子量の減少は、主としてコーク
ス生威および液体炭化水素生産の触媒による制御で決定
される.10〜80バールの範囲で変化しろる圧力の水
素の存在により、供給原料のコンラドソン炭素含有量と
して現されるコークス生戒は、それぞれ0.4〜1.0
重量/重量の範囲で変化する.活性化した水素は明らか
にラジカル反応メカニズムに関与し、より大きいヒドロ
カルビル基の飽和に貢献して縮合芳香族構造の低下およ
び最終的にコークス生戒の低下を与える.本発明の方法
で得られる中間留分は多量のn −バラフィンおよび少
量のオレフィンにより良好な品質を有するが、これらは
所定量の芳香族化合物を含有する.この方法の水素消費
は、芳香族成分が実質的に水素化されないので、純粋な
水素添加法と対比して比較的低い.他の利点は、供給物
中に存在する硫黄が硫化水素まで相当部分変換される結
果、比較的少量の硫黄しか含有しない生産物をもたらし
うるという事実にある.供袷吻中に存在する大部分の金
属および窒素成分は触媒上のコークスに沈着して、低い
金属および窒素含有量を有する高品質の留分を与え、こ
れは生産物配合に関し或いはたとえば接触熱分解もしく
は水添熱分解装置にてさらに品質向上させるための供給
原料として極めて適している. 通常の熱分解法と比較して、熱分解生産物をざらに水添
仕上げ処理にかけると仮定すれば、匹敵した生産物品質
を有する比較的高い中間留分の収率が得られる. 残留供給原料に関する通常の接触熱分解法と比較して、
本発明による方法は触媒上の酸性部位の存在に全く依存
しないことに注目すべきである.したがって、−&>に
著量の塩基性窒素および/または硫黄含有化合物を含有
する残留供給物は、困難なしに処理することができる.
活性水素の存在により、触媒上には同じ供給原料を流動
化接触熱分解法で処理した場合に触媒上に沈着するより
も少量のコークスしか沈着せず、これは本発明の方法が
残留供給原料の接触熱分解で処理しうる最も重質の供給
物よりも極めて重質の供給物を処理しうることを意味す
る. 通常の熱分解法と比較して、本発明の方法は水添熱分解
法において悪影響を及ぼす供給原料の不純物(特に窒素
およびコンラドソン炭素残渣)に対し比較的鈍感である
. 上記のダイナクランキング法、ART法およびFTC法
と比較して、本発明の方法は水素活性化触媒の存在下に
て比較的高い水素分圧で相当な脱硫および水素化が生ず
るという重要な利点を有する.この結果、より高品質の
一層高い中間留分の収率と、供給物に基づくより低い制
御しうるコークス生戒との両者をもたらす. 本発明の方法に好適に用いうる供給原料は、520℃よ
り高い沸点を有する少なくとも35重量%の物質、一般
に620℃より高い沸点を有する15重量%より多い物
質を含有した重質炭化水素油からなっている.大気圧も
しくは減圧蒸留油、接触熱分解サイクル油およびスラリ
ー油、脱アスファルト油、大気圧および減圧残油、熱分
解残油、各種の脱アスファルト法から生ずるアスファル
ト、合成残油、並びに任意の源泉のタールサンドおよび
シェール油から生ずる炭化水素油をそのまま或いは混合
物として本発明の方法で好適に変換することができ、た
だし供給原料は520℃より高い沸点を有する少なくと
も35重量%の物質を含むものとする.好適には、5
2 0 ”Cより高い沸点を有する少なくとも50重量
%の物質を含む供給原料、特に5 2 0 ℃より高い
沸点を有する少なくと690重量%の物質を含む供給原
料が挙げられる。
3M量%より多い、特に10重量%より多いアスファル
テン成分を含む供給原料を、好適に処理することができ
る.上記アスファルテン戊分という用語は「Cq−アス
ファルテン」、すなわちヘブタンでの沈殿により石油フ
ラクシジンから除去されたアスファルテンフラクシッン
を意味する.著量の硫黄および窒素を含有する供給原料
も、本発明の方法で好適に使用することができる.40
0 0 ppmw以上の窒素と5重量%の硫黄とを含
有する供給原料を用いて、良好な結果が得られた.本発
明による方法は、450〜8 5 0 ℃の反応温度か
つ10〜80バールの水素分圧にて好適に行なわれる. 温度をより高くすれば、炭化水素の熱分解速度がこの高
い温度でーIW急速となるため、より高い変換率が得ら
れることが判るであろう.同じ変換速度を得るため、熱
分解がより困難な供給原料(たとえば環式化合物の豊富
な供給原料)については「僅かに」高い温度またはより
酸性の高い触媒を使用すべきである. 本発明による方法は各種の移動床反応器:すなわち湿潤
流動床反応器、スラリー型反応器およびライザー(ri
ser)型の反応器にて好適に行なうことができる.各
種の移動床反応器は、その特定の好適反応条件を有する
. 本発明による方法を湿潤流動床反応器で行なう場合、す
なわち液体供給物の1部もしくは全部を一般に膨張流動
床にて触媒粒子上に噴霧する場合、適する反応温度は4
50〜650℃、好ましくは470〜600℃である.
次いで、水素分圧は10〜80バール、好ましくは12
〜50バール、より好ましくは15〜40バールの範囲
で選択するのが適している.触媒/油の比は1〜20重
量/重量、好ましくは2〜12重量/重量、より好まし
くは2〜8重量/重量の範囲で好適に選択することがで
きる.湿潤流動床反応器における触媒の滞留時間は0.
2〜2.5分間、好ましくは0. 4〜2.0分間の
範囲で選択するのが適している.水素含有ガス流を湿潤
流動床反応器に供給して、所望の反応に必要な水素を供
給すると共に良好な流動化を維持し、これは0.01〜
3.50m/sの表面ガス速度にて好適に達威される. 本発明の方法をスラリー型反応器で行なう場合は、供給
物を混合帯域で予備処理して供給物と熱触媒粒子とのス
ラリーを生威させ、これを450〜600℃、好ましく
は470〜550℃の温度の水添変換帯域に好適に導入
することができる.次いで、水素分圧を10〜80バー
ル、好ましくはl2〜50バール、特に好ましくは15
〜40バールの範囲で選択するのが通している.スラリ
ー型反応器における触媒/油の比は0.01〜2.0重
量/重量の範囲で選沢するのが適している.スラリー型
反応器における触媒の滞留時間は0.3〜2.0時間の
範囲で選択するのが適している.好適には、供給物と触
媒とのスラリーを反応器中へ0.1 〜1 0. 0
1!/ l /hr. 、好ましくは0.25 〜5.
0 1 / l /hr.の空間速度にて導入する.水
素含有ガス流を好適にはスラリー型反応器へ0.05〜
4. 0 m / sの表面ガス速度で供給して、所望
の工程反応に必要な水素を供給すると共に、触媒粒子の
流動化を確保するのに充分高い表面ガス速度を与えるの
が適している.上記工程条件から明らかなように、本明
細書における「スラリー反応器jは三相流動床反応器を
も包含する. 液体供給物を到来する熱触媒粒子に対しqt霧するライ
ザー反応器で本発明の方法を行なう場合は、反応温度は
450〜850℃、好ましくは500〜750℃の範囲
にするのが適している.水素分圧は10〜80バール、
好ましくは12〜50バール、特に好ましくは15〜4
0バールの範囲で選択するのが適している.触媒/油の
比は1〜20重量/重量、好ましくは2〜12重!/重
量、特に好ましくは2〜8重量/重量の範囲で選択する
のが適している.好適には、ライザー反応器における触
媒の滞留時間は2分間以内、好ましくはO.1〜10.
0秒の範囲である.水素含有ガス流を好適には0.6〜
3.5m/Sの表面ガス速度にてライザー反応器に供給
して、所望の工程反応に必要とされる水素を供給すると
共に、良好な流動化および通気を維持する. 本発明の方法に使用する触媒は、水素活性化機能を持た
ねばならない.さらに触媒は中庸な酸性機能を有するこ
ともできる.適する触媒は第IVa族、第■b族もしく
は第■族金属の1種もしくはそれ以上の成分を含む,N
iSV,Mo、Coおよび/またはその混合物を用いて
、良好な結果が得られた.これら金属成分を、各種の支
持材料に混入することができる.適する支持材料はシリ
カ、アル主ナ、アル逅ナーシリカ、アルミノホスフェー
ト、ゼオライト化合物、スピネル化合物、チタニア、ジ
ルコニアおよび/またはその混合物からなっている. 本明細書において「酸性」という用語は、カルボニウム
イオン化学によって恐らく炭化水素の熱分解反応を促進
しうる1個もしくはそれ以上の活性酸性基の存在を意味
することに注目される,本発明の方法に使用する水素含
有ガス流は、好適には分子状水素である.水素含有の精
製流(reflnery stream)を用いること
もできる.これらは、さらに低級炭化水素、水蒸気およ
び/またはその混合物を含有することもできる.所望な
らば、合戒ガスも水素源として使用することができる.
触媒再生は、酸素および/または水蒸気含有ガスを用い
て、触媒上に沈着したコークスを燃焼除去し或いはガス
化して好適に行なうことができる.コークスのガス化に
より得られた合戒ガスは、精製燃料ガスとして或いは精
製所における水添法の水素原料として、或いは炭化水素
合戒法の供給原料として好適に使用することができる.
所望ならば再生法は、好ましくは再生すべき触媒粒子よ
りも大きい直径およびより高い密度を有する熱粒子によ
り、ガス化に必要とされる熱を供給して好適に行なうこ
とができる.比較的大きい粒子(たとえば触媒粒子の直
径の3〜20倍)の使用は、流動化および/またはサイ
クロンにおける遠心分離による容易な分離を可能にする
.再生工程のための外部熱を供給する熱粒子は、燃焼雰
囲気(たとえば空気/燃料ガス系)にて加熱することに
より所望温度にするのが適している. 好ましくは、抜き取られるコークス支持触媒の少なくと
も90%を再生触媒により交換する。
テン成分を含む供給原料を、好適に処理することができ
る.上記アスファルテン戊分という用語は「Cq−アス
ファルテン」、すなわちヘブタンでの沈殿により石油フ
ラクシジンから除去されたアスファルテンフラクシッン
を意味する.著量の硫黄および窒素を含有する供給原料
も、本発明の方法で好適に使用することができる.40
0 0 ppmw以上の窒素と5重量%の硫黄とを含
有する供給原料を用いて、良好な結果が得られた.本発
明による方法は、450〜8 5 0 ℃の反応温度か
つ10〜80バールの水素分圧にて好適に行なわれる. 温度をより高くすれば、炭化水素の熱分解速度がこの高
い温度でーIW急速となるため、より高い変換率が得ら
れることが判るであろう.同じ変換速度を得るため、熱
分解がより困難な供給原料(たとえば環式化合物の豊富
な供給原料)については「僅かに」高い温度またはより
酸性の高い触媒を使用すべきである. 本発明による方法は各種の移動床反応器:すなわち湿潤
流動床反応器、スラリー型反応器およびライザー(ri
ser)型の反応器にて好適に行なうことができる.各
種の移動床反応器は、その特定の好適反応条件を有する
. 本発明による方法を湿潤流動床反応器で行なう場合、す
なわち液体供給物の1部もしくは全部を一般に膨張流動
床にて触媒粒子上に噴霧する場合、適する反応温度は4
50〜650℃、好ましくは470〜600℃である.
次いで、水素分圧は10〜80バール、好ましくは12
〜50バール、より好ましくは15〜40バールの範囲
で選択するのが適している.触媒/油の比は1〜20重
量/重量、好ましくは2〜12重量/重量、より好まし
くは2〜8重量/重量の範囲で好適に選択することがで
きる.湿潤流動床反応器における触媒の滞留時間は0.
2〜2.5分間、好ましくは0. 4〜2.0分間の
範囲で選択するのが適している.水素含有ガス流を湿潤
流動床反応器に供給して、所望の反応に必要な水素を供
給すると共に良好な流動化を維持し、これは0.01〜
3.50m/sの表面ガス速度にて好適に達威される. 本発明の方法をスラリー型反応器で行なう場合は、供給
物を混合帯域で予備処理して供給物と熱触媒粒子とのス
ラリーを生威させ、これを450〜600℃、好ましく
は470〜550℃の温度の水添変換帯域に好適に導入
することができる.次いで、水素分圧を10〜80バー
ル、好ましくはl2〜50バール、特に好ましくは15
〜40バールの範囲で選択するのが通している.スラリ
ー型反応器における触媒/油の比は0.01〜2.0重
量/重量の範囲で選沢するのが適している.スラリー型
反応器における触媒の滞留時間は0.3〜2.0時間の
範囲で選択するのが適している.好適には、供給物と触
媒とのスラリーを反応器中へ0.1 〜1 0. 0
1!/ l /hr. 、好ましくは0.25 〜5.
0 1 / l /hr.の空間速度にて導入する.水
素含有ガス流を好適にはスラリー型反応器へ0.05〜
4. 0 m / sの表面ガス速度で供給して、所望
の工程反応に必要な水素を供給すると共に、触媒粒子の
流動化を確保するのに充分高い表面ガス速度を与えるの
が適している.上記工程条件から明らかなように、本明
細書における「スラリー反応器jは三相流動床反応器を
も包含する. 液体供給物を到来する熱触媒粒子に対しqt霧するライ
ザー反応器で本発明の方法を行なう場合は、反応温度は
450〜850℃、好ましくは500〜750℃の範囲
にするのが適している.水素分圧は10〜80バール、
好ましくは12〜50バール、特に好ましくは15〜4
0バールの範囲で選択するのが適している.触媒/油の
比は1〜20重量/重量、好ましくは2〜12重!/重
量、特に好ましくは2〜8重量/重量の範囲で選択する
のが適している.好適には、ライザー反応器における触
媒の滞留時間は2分間以内、好ましくはO.1〜10.
0秒の範囲である.水素含有ガス流を好適には0.6〜
3.5m/Sの表面ガス速度にてライザー反応器に供給
して、所望の工程反応に必要とされる水素を供給すると
共に、良好な流動化および通気を維持する. 本発明の方法に使用する触媒は、水素活性化機能を持た
ねばならない.さらに触媒は中庸な酸性機能を有するこ
ともできる.適する触媒は第IVa族、第■b族もしく
は第■族金属の1種もしくはそれ以上の成分を含む,N
iSV,Mo、Coおよび/またはその混合物を用いて
、良好な結果が得られた.これら金属成分を、各種の支
持材料に混入することができる.適する支持材料はシリ
カ、アル主ナ、アル逅ナーシリカ、アルミノホスフェー
ト、ゼオライト化合物、スピネル化合物、チタニア、ジ
ルコニアおよび/またはその混合物からなっている. 本明細書において「酸性」という用語は、カルボニウム
イオン化学によって恐らく炭化水素の熱分解反応を促進
しうる1個もしくはそれ以上の活性酸性基の存在を意味
することに注目される,本発明の方法に使用する水素含
有ガス流は、好適には分子状水素である.水素含有の精
製流(reflnery stream)を用いること
もできる.これらは、さらに低級炭化水素、水蒸気およ
び/またはその混合物を含有することもできる.所望な
らば、合戒ガスも水素源として使用することができる.
触媒再生は、酸素および/または水蒸気含有ガスを用い
て、触媒上に沈着したコークスを燃焼除去し或いはガス
化して好適に行なうことができる.コークスのガス化に
より得られた合戒ガスは、精製燃料ガスとして或いは精
製所における水添法の水素原料として、或いは炭化水素
合戒法の供給原料として好適に使用することができる.
所望ならば再生法は、好ましくは再生すべき触媒粒子よ
りも大きい直径およびより高い密度を有する熱粒子によ
り、ガス化に必要とされる熱を供給して好適に行なうこ
とができる.比較的大きい粒子(たとえば触媒粒子の直
径の3〜20倍)の使用は、流動化および/またはサイ
クロンにおける遠心分離による容易な分離を可能にする
.再生工程のための外部熱を供給する熱粒子は、燃焼雰
囲気(たとえば空気/燃料ガス系)にて加熱することに
より所望温度にするのが適している. 好ましくは、抜き取られるコークス支持触媒の少なくと
も90%を再生触媒により交換する。
以下、実施例により本発明をさらに説明する。
本発明による変換法を例示するため、アラビア産の重質
減圧残油を供給原料として使用した.供給物の性質を第
1表に示す.実験はNl/V/Sfog触媒とM o
/ S i O t触媒とsiogキャリャそのものと
を使用して行なった.触媒は、慣用の気孔含浸技術によ
って作威した.市販のキャリャを使用した.使用前に、
触媒を500℃にて焼威した. 触媒を反応条件に最初に露出する前に、硫化工程を好適
に行なうことができる。
減圧残油を供給原料として使用した.供給物の性質を第
1表に示す.実験はNl/V/Sfog触媒とM o
/ S i O t触媒とsiogキャリャそのものと
を使用して行なった.触媒は、慣用の気孔含浸技術によ
って作威した.市販のキャリャを使用した.使用前に、
触媒を500℃にて焼威した. 触媒を反応条件に最初に露出する前に、硫化工程を好適
に行なうことができる。
通ずる硫化工程は、触媒を硫黄含有の供給原料および水
素と共に適する条件下で或いはH t Sおよび水素を
用いて加熱することからなっている。
素と共に適する条件下で或いはH t Sおよび水素を
用いて加熱することからなっている。
反応は、459〜525℃の温度かつ5〜50バールの
水素分圧で行なった. 供給原料と液体生産物とを、6 2 0 ℃までのTB
P−GLC法による沸点分布につき分析した.さらに、
オフガスのGLC分析も行なった.これら分析値に基づ
き、変換率および生産物収率を計算した.520℃+変
換率は、供給原料中に存在する520℃“の量から全液
体生産物中に存在する520℃4の量を引算し、これを
供給原料中に存在する520℃+物質の量で割算した数
値として規定される.生或スレートを、ガス(C+〜C
.)と全液体生産物(cs” )と触媒上に沈着したコ
ークスとに分割した.各フラクシぢンを、問題とする生
産物の量を生産物の全量で割算して計算した.た. 次の実験を行なった. 尖緩一上 459℃の反応温度かつ15.0バールの水素分圧にて
、アラビャ産の重1t減圧残油を、0.5重量%のNi
と1.9重量%のVとをSi02上に含有する触媒と接
触させた. 1鼓−1 実験1に記載したとほぼ同様にして実験を行なったが、
ただし反応温度を474℃としかつ水素分圧を49.6
バールとした. 1鼓一主 5 2 5 ℃の反応温度かつ1 0. 7バールの水
素分圧にて、アラビャ産の重質減圧残油を、0.5重量
%のNiと2.1重量%のVとをSing上に含有する
触媒と接触させた. 2脹一土 実験3に記載したとほぼ同様にして実験を行なったが、
ただし水素分圧を5 0. 0バールとした.裏駄一エ 5 2 5 ℃の反応温度かつ5.0バールの水素分圧
にて、アラビャ産の重質減圧残油を、4. 1重量%の
MoをStow上に含有する触媒と接触させた.裏駿一
生 実験5に記載したとほぼ同様にして実験を行なったが、
ただし反応温度を470℃としかつ水素分圧を50.0
バールとした. 裏腹一王 525℃の反応温度かつ1 5. 0バールの水素分圧
にて、アラビャ産のM質滅圧残油を純粋なSl○寞キャ
リャと接触させた. 裏放一l 実験7に記載したとほぼ同様にして実験を行なったが、
ただし水素分圧を49.7バールとした.1鼓−エ 実験7に記載したとほぼ同様にして実験を行なったが、
ただし水素分圧を5. 0バールとした.湿潤流動床方
式で行なったこれら実験の結果を第2表および第3表に
要約する. (以下余白) 第1表 −ビ の 比重 硫黄 窒素(全1) 炭素 水素 バナジウム ニッケル Cs−アスファルテン C,−アスファルテン ラムスボトム炭素試験 100℃における粘度 流動点 d 25/25 重量% 重量% 重量% 重量% pp■賀 ppmw 重量% 重量% 重量% CSt ℃ 1.033 5.44 0.395 84.45 10. 15 152.8 49.0 23.80 11.80 22,4 3953.0 76 TBP/GLC: 第1表(続き) IBP 2重量%回収 4重量%回収 6重量%回収 8重量%回収 10重量%回収 12重量%回収 14重量%回収 16重量%回収 18重量%回収 20重量%回収 22重量%回収 24重量%回収 26重量%回収 28重置%回収 30重量%回収 FBP 第2表 520℃1変換重量% 94.8 95.7 95.6 94.5 95.1 並11■連1二 全ガス生威: 重量% 11.0 Has CI−C4 重量% 重量% 全液体生産物:重量% 69.6 80.6 6l.7 69.7 62.3 Cs−250℃ 250℃−370℃ 370℃−520℃ 520℃” 重量% 重量% 重量% 重量% l6.7 20.6 27.2 5.1 27.2 26.7 22.2 4.5 17.8 18.4 21.0 4.5 22.8 2l.7 19.0 6.2 18.0 18.8 21.1 4.4 コークス 重量% 22.3 12.6 30.0 20.4 26.7 第3表 520℃+変換重盟% 98、8 95.4 94.2 93.4 住11044と 全ガス生戒: 重量% 11.1 13.2 hS 重量% C C4 重量% 10.2 12.9 全液体生産物:重量% 77.8 63.2 68.9 59.5 Cs−250℃ 250℃−370℃ 370℃−520℃ 520℃1 重量% M量% 重量% 重量% 26.2 28.6 21.8 1.2 19.4 20.4 l9.8 3.6 22,0 20.1 20,8 6.0 15.7 19.7 18.8 5.3 コークス 重量% 12.8 25.7 22.4 27.3 上記実験のうち実験5および7〜9は、本発明の範囲外
の比較実験である。
水素分圧で行なった. 供給原料と液体生産物とを、6 2 0 ℃までのTB
P−GLC法による沸点分布につき分析した.さらに、
オフガスのGLC分析も行なった.これら分析値に基づ
き、変換率および生産物収率を計算した.520℃+変
換率は、供給原料中に存在する520℃“の量から全液
体生産物中に存在する520℃4の量を引算し、これを
供給原料中に存在する520℃+物質の量で割算した数
値として規定される.生或スレートを、ガス(C+〜C
.)と全液体生産物(cs” )と触媒上に沈着したコ
ークスとに分割した.各フラクシぢンを、問題とする生
産物の量を生産物の全量で割算して計算した.た. 次の実験を行なった. 尖緩一上 459℃の反応温度かつ15.0バールの水素分圧にて
、アラビャ産の重1t減圧残油を、0.5重量%のNi
と1.9重量%のVとをSi02上に含有する触媒と接
触させた. 1鼓−1 実験1に記載したとほぼ同様にして実験を行なったが、
ただし反応温度を474℃としかつ水素分圧を49.6
バールとした. 1鼓一主 5 2 5 ℃の反応温度かつ1 0. 7バールの水
素分圧にて、アラビャ産の重質減圧残油を、0.5重量
%のNiと2.1重量%のVとをSing上に含有する
触媒と接触させた. 2脹一土 実験3に記載したとほぼ同様にして実験を行なったが、
ただし水素分圧を5 0. 0バールとした.裏駄一エ 5 2 5 ℃の反応温度かつ5.0バールの水素分圧
にて、アラビャ産の重質減圧残油を、4. 1重量%の
MoをStow上に含有する触媒と接触させた.裏駿一
生 実験5に記載したとほぼ同様にして実験を行なったが、
ただし反応温度を470℃としかつ水素分圧を50.0
バールとした. 裏腹一王 525℃の反応温度かつ1 5. 0バールの水素分圧
にて、アラビャ産のM質滅圧残油を純粋なSl○寞キャ
リャと接触させた. 裏放一l 実験7に記載したとほぼ同様にして実験を行なったが、
ただし水素分圧を49.7バールとした.1鼓−エ 実験7に記載したとほぼ同様にして実験を行なったが、
ただし水素分圧を5. 0バールとした.湿潤流動床方
式で行なったこれら実験の結果を第2表および第3表に
要約する. (以下余白) 第1表 −ビ の 比重 硫黄 窒素(全1) 炭素 水素 バナジウム ニッケル Cs−アスファルテン C,−アスファルテン ラムスボトム炭素試験 100℃における粘度 流動点 d 25/25 重量% 重量% 重量% 重量% pp■賀 ppmw 重量% 重量% 重量% CSt ℃ 1.033 5.44 0.395 84.45 10. 15 152.8 49.0 23.80 11.80 22,4 3953.0 76 TBP/GLC: 第1表(続き) IBP 2重量%回収 4重量%回収 6重量%回収 8重量%回収 10重量%回収 12重量%回収 14重量%回収 16重量%回収 18重量%回収 20重量%回収 22重量%回収 24重量%回収 26重量%回収 28重置%回収 30重量%回収 FBP 第2表 520℃1変換重量% 94.8 95.7 95.6 94.5 95.1 並11■連1二 全ガス生威: 重量% 11.0 Has CI−C4 重量% 重量% 全液体生産物:重量% 69.6 80.6 6l.7 69.7 62.3 Cs−250℃ 250℃−370℃ 370℃−520℃ 520℃” 重量% 重量% 重量% 重量% l6.7 20.6 27.2 5.1 27.2 26.7 22.2 4.5 17.8 18.4 21.0 4.5 22.8 2l.7 19.0 6.2 18.0 18.8 21.1 4.4 コークス 重量% 22.3 12.6 30.0 20.4 26.7 第3表 520℃+変換重盟% 98、8 95.4 94.2 93.4 住11044と 全ガス生戒: 重量% 11.1 13.2 hS 重量% C C4 重量% 10.2 12.9 全液体生産物:重量% 77.8 63.2 68.9 59.5 Cs−250℃ 250℃−370℃ 370℃−520℃ 520℃1 重量% M量% 重量% 重量% 26.2 28.6 21.8 1.2 19.4 20.4 l9.8 3.6 22,0 20.1 20,8 6.0 15.7 19.7 18.8 5.3 コークス 重量% 12.8 25.7 22.4 27.3 上記実験のうち実験5および7〜9は、本発明の範囲外
の比較実験である。
第2表に示した結果から明らかなように、キャリャ上に
金属或分(特にNiおよびV)が存在する場合、得られ
る液体生産物の量は水素分圧の上昇と共に顕著に増大す
る.さらに、水素分圧を増大させれば、生戒されるコー
クスの量が好適に抑制されうることも判明した.キャリ
ャ上の金属成分の不存在下(実験7〜9)、並びに金属
成分の存在下であるが10バール未満の水素分圧(実験
5)にて、生或されるコークスの量と生成されるガスの
量との両者は液体生産物を犠牲にしてかなり高くなる. 本発明による触媒を用いた場合、特にMO含有触媒を用
いた場合、魅力的レベルの脱硫が得られた. 上記と同様な結果を、アルミナに基づく触媒を用いて得
ることができる.
金属或分(特にNiおよびV)が存在する場合、得られ
る液体生産物の量は水素分圧の上昇と共に顕著に増大す
る.さらに、水素分圧を増大させれば、生戒されるコー
クスの量が好適に抑制されうることも判明した.キャリ
ャ上の金属成分の不存在下(実験7〜9)、並びに金属
成分の存在下であるが10バール未満の水素分圧(実験
5)にて、生或されるコークスの量と生成されるガスの
量との両者は液体生産物を犠牲にしてかなり高くなる. 本発明による触媒を用いた場合、特にMO含有触媒を用
いた場合、魅力的レベルの脱硫が得られた. 上記と同様な結果を、アルミナに基づく触媒を用いて得
ることができる.
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)520℃より高い沸点を有する少なくとも35重
量%の物質からなる炭化水素油を水素含有ガス流および
触媒と450〜850℃の温度かつ10〜80バールの
水素分圧にて接触させ、コークス支持触媒を反応器から
連続的に抜き取ると共に再生触媒により少なくとも部分
的に交換することを特徴とする重質炭化水素油の変換方
法。 (2)重質炭化水素油が少なくとも3重量%、好ましく
は少なくとも10重量%のアスファルテン成分の含有量
を有する請求項1記載の方法。 (3)重質炭化水素油が520℃より高い沸点を有する
少なくとも50重量%の物質、好ましくは520℃より
高い沸点を有する少なくとも90重量%の物質からなる
請求項1または2記載の方法。 (4)反応を湿潤流動床反応器にて450〜650℃の
温度で行なうと共に、触媒が0.2〜2.5分間の滞留
時間を有する請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法
。 (5)反応をスラリー型反応器にて450〜600℃の
温度で行なうと共に、触媒が0.3〜2.0時間の滞留
時間を有する請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法
。 (6)反応をライザー反応器にて450〜850℃の温
度で行なうと共に、触媒が2分間以内の滞留時間を有す
る請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。 (7)水素分圧が12〜50バール、好ましくは15〜
40バールである請求項1〜6のいずれか一項に記載の
方法。 (8)触媒が第IVa族、第VIb族もしくは第VIII族金属
の1種もしくはそれ以上の成分、特にNi、V、Mo、
Coおよび/またはその混合物からなる請求項1〜7の
いずれか一項に記載の方法。 (9)触媒がシリカ、アルミナ、アルミナ−シリカ、ゼ
オライト化合物、スピネル化合物、アルミノホスフェー
ト、チタニア、ジルコニアおよび/またはその混合物か
らなる請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。 (10)金属成分がその硫化型である請求項8または9
記載の方法。 (11)水素含有ガス流が分子状水素、合成ガス、また
は低級炭化水素、水蒸気および/またはその混合物から
なる精製流からなる請求項1〜10のいずれか一項に記
載の方法。(12)触媒を、この触媒上に沈着したコー
クスを燃焼除去しまたはガス化させて再生する請求項1
〜11のいずれか一項に記載の方法。 (13)コークス支持触媒の少なくとも9%を再生触媒
により交換する請求項1〜12のいずれか一項に記載の
方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB898912698A GB8912698D0 (en) | 1989-06-02 | 1989-06-02 | Heavy oil conversion process |
GB8912698.1 | 1989-06-02 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03163194A true JPH03163194A (ja) | 1991-07-15 |
Family
ID=10657771
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14014890A Pending JPH03163194A (ja) | 1989-06-02 | 1990-05-31 | 重質油の変換方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0400743B1 (ja) |
JP (1) | JPH03163194A (ja) |
CA (1) | CA2018013A1 (ja) |
DE (1) | DE69011217T2 (ja) |
ES (1) | ES2058755T3 (ja) |
GB (1) | GB8912698D0 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9025818D0 (en) * | 1990-11-28 | 1991-01-09 | Shell Int Research | Heavy oil conversion process |
US6043288A (en) * | 1998-02-13 | 2000-03-28 | Exxon Research And Engineering Co. | Gas conversion using synthesis gas produced hydrogen for catalyst rejuvenation and hydrocarbon conversion |
US7416653B2 (en) | 2003-12-19 | 2008-08-26 | Shell Oil Company | Systems and methods of producing a crude product |
NL1027775C2 (nl) * | 2003-12-19 | 2008-06-10 | Shell Int Research | Systemen en werkwijzen voor het bereiden van een ruw product. |
EP2029699A1 (en) * | 2006-06-22 | 2009-03-04 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Systems and methods for producing a total product with inorganic salt recovery |
EP2029700A1 (en) * | 2006-06-22 | 2009-03-04 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Methods for producing a total product with minimal uptake of hydrogen |
US20070295647A1 (en) * | 2006-06-22 | 2007-12-27 | Brownscombe Thomas F | Methods for producing a total product with selective hydrocarbon production |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB831247A (en) * | 1957-08-28 | 1960-03-23 | Exxon Research Engineering Co | Improvements in upgrading crude petroleum oils |
US3183180A (en) * | 1964-02-18 | 1965-05-11 | Hydrocarbon Research Inc | Hydrogenation of oils |
US4298458A (en) * | 1980-02-25 | 1981-11-03 | Mobil Oil Corporation | Low pressure hydrotreating of residual fractions |
US4316794A (en) * | 1980-03-06 | 1982-02-23 | Mobil Oil Corporation | Direct conversion of residual oils |
-
1989
- 1989-06-02 GB GB898912698A patent/GB8912698D0/en active Pending
-
1990
- 1990-05-23 DE DE1990611217 patent/DE69011217T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-05-23 ES ES90201336T patent/ES2058755T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-23 EP EP90201336A patent/EP0400743B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-31 CA CA 2018013 patent/CA2018013A1/en not_active Abandoned
- 1990-05-31 JP JP14014890A patent/JPH03163194A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0400743B1 (en) | 1994-08-03 |
DE69011217T2 (de) | 1995-01-26 |
GB8912698D0 (en) | 1989-07-19 |
EP0400743A1 (en) | 1990-12-05 |
CA2018013A1 (en) | 1990-12-02 |
DE69011217D1 (de) | 1994-09-08 |
ES2058755T3 (es) | 1994-11-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3816298A (en) | Hydrocarbon conversion process | |
US5322617A (en) | Upgrading oil emulsions with carbon monoxide or synthesis gas | |
US4067799A (en) | Hydroconversion process | |
RU2360944C2 (ru) | Комплексный способ конверсии содержащего уголь сырья в жидкие продукты | |
EP0171460B1 (en) | Residual oil cracking process using dry gas as lift gas initially in riser reactor | |
US4376695A (en) | Simultaneous demetalization and hydrocracking of heavy hydrocarbon oils | |
US4389303A (en) | Process of converting high-boiling crude oils to equivalent petroleum products | |
US4219402A (en) | Integration of stripping of fines slurry in a coking and gasification process | |
US9868915B2 (en) | Slurry hydroconversion and coking of heavy oils | |
US3733259A (en) | Treatment of heavy petroleum oils | |
US3862899A (en) | Process for the production of synthesis gas and clean fuels | |
GB2127843A (en) | Solvent refining of coal | |
NL8203886A (nl) | Hydrogenerend kraken van zware koolwaterstofolien bij grote omzettingsgraad van pek. | |
US5817229A (en) | Catalytic hydrocarbon upgrading process requiring no external hydrogen supply | |
JP2801725B2 (ja) | 二段階触媒による炭化水素分解方法 | |
JPH03163194A (ja) | 重質油の変換方法 | |
US4446004A (en) | Process for upgrading vacuum resids to premium liquid products | |
EP0072873A1 (en) | Refining process for producing increased yield of distillation from heavy petroleum feedstocks | |
GB2091758A (en) | Process for upgrading hydrocarbonaceous oils | |
US3288704A (en) | Auto-regeneration of hydrofining catalysts | |
CA1121293A (en) | Catalytic hydrotreating or hydrocracking of hydrocarbon oils | |
EP0318125B1 (en) | Heavy oil cracking process | |
EP0097829A2 (en) | Carbometallic oil conversion with hydrogen in a vented riser using a high metals containing catalyst | |
US4289603A (en) | Cryogenic fractionator gas as stripping gas of fines slurry in a coking and gasification process | |
US3617526A (en) | Hydrodesulfurization of a vacuum gas oil and vacuum residuum |