JPH04209696A - 原油の精製方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

［０００１１

【産業上の利用分野］本発明は原油の精製方法に関し、
詳しくは原油の精製設備を簡略化して効率よく原油を精
製する方法に関する。 ［０００２］ 【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】一般に
原油の精製方法は、原油を常圧蒸留して各成分にそれぞ
れ分離し、分離した各留分について脱硫などの処理を行
うものである。しかし、この方法では、原油を分留した
後にそれぞれについて独立に精製処理を実施しているた
め、精製設備の基数が多くなり複雑な設備となっていた
。そのため、各精製設備の運転管理もそれぞれ独立に制
御する必要があり、運転管理用の設備やこれに付随する
各種設備も多く、複雑な運転管理を余儀なくされていた
。そこで、設備の単純化による設備コストの低減、エネ
ルギーの有効利用による運転コストの低減及び総合的な
運転管理の容易化などが望まれていた。 ［０００３］また、原油の精製効率を向上させる方法と
して、従来から次の方法■〜■が知られている。■原油
を昇圧し、水素を混合して軽質油と重質油に分離した後
、重質油をさらに昇圧し、水素を混合して水素化脱硫す
る方法（特公昭５０−３７０４３号公報）。■重質油の
水素化分解油及び／または水素化分解油を原油と熱交換
し、加圧下で蒸留する方法（特公昭５１−２１４０７号
公報）。■原油を昇圧し、水素を混合して軽質油と重質
油に分離した後、軽質油を水素化脱硫する方法（特公平
２−２５９５２号公報）。しかし、上記の各方法を用い
ても満足すべき安定性を有した留分を得ることができな
かった。また、従来の方法では、一般に脱硫処理を、原
油を灯油、軽油９重質軽油、残油に分留した後、個別に
実施しており、−括処理した場合の技術的検証が確立さ
れていなかった。

【課題を解決するための手段】

［０００４］そこで本発明者等は、設備コストや運転コ
ストの低減が可能で、しかも簡単な運転管理で安定した
運転を行うことができる原油の精製方法を開発すべく鋭
意研究を重ねた。最近、本発明者の研究グループは原油
中のナフサ成分のみを分離した留分を一括して脱硫処理
した後に、各成分に分留する方法を開発した（特願平２
−９４９６７号明細書参照）。この方法は、精製設備の
簡略化が達成できると共に比較的安定した性状の製品が
得られ、すぐれた方法である。さらに、本発明者等は、
簡略な工程で一層すぐれた性状の各留分を得る方法を開
発すべく、研究を続けた。その結果、あらかじめ原油中
のナフサ成分のみを分離してから脱硫操作を行い、さら
に水素化精製した後に分留することにより、上記の目的
を達成できることを見出した。本発明は、かかる知見に
基づいて完成したものである。 ［０００５］すなわち本発明は、原油中のナフサ留分を
分離した後、該ナフサ留分を除いた残りの留分を水素化
脱硫し、次いで水素化精製した後、蒸留して各留分に分
離することを特徴とする原油の精製方法を提供するもの
である。 ［０００６］図１は本発明を実施するための基本的な装
置構成の一例を示すものである。本発明の方法を実施す
る精製装置には、原油中のナフサ留分を蒸留分離するた
めの予備蒸留塔１と、該ナフサ留分を除いた残りの留分
の脱硫を行う脱硫装置、例えば該留分を水素と共に脱硫
触媒に接触させて脱硫するための水素化脱硫装置３と、
脱硫後の留分の脱窒素などを行う水素化精製装置４、そ
の後蒸留して各留分、すなわち灯油、軽油９重質軽油。 残油等に分留するための常圧蒸留塔５が備えられている
。また、前記予備蒸留塔１で分離したナフサ留分の脱硫
を行うための脱硫装置２も備えられている。 ［０００７］まず予備蒸留塔１においては、原油中のナ
フサ留分を原油から蒸留分離する。このときの蒸留条件
は、原油の組成、性状、蒸留塔の構成９段数により最適
な条件を選択する。通常は圧力を常圧〜１０　ｋｇ／ｃ
ｍ２Ｇ。 温度を１４５〜２００℃とすればよいが、好ましくは圧
力を１．　５　ｋｇ／　ｃｍ２Ｇ前後として上記温度範
囲で原油中のナフサ留分を分離する。この予備蒸留塔ｌ
で分離したナフサ留分は、脱硫装置２において従来と同
様にして脱硫することができる。例えば触媒にＣｏ−Ｍ
ｏ系触媒を用いて、温度を２８０〜３４０℃、圧力を２
０〜４０ｋｇ／ｃｍ２Ｇ、液時空間速度（以下ＬＨ５Ｖ
と記す。）を３〜１０ｈｒ’及び水素量を５０〜１０　
ＯＮｍ３／ｋｌとすることにより、該ナフサ留分中の硫
黄残留分を１重量ｐｐｍ以下にすることができる。なお
、上述したナフサ留分の分離は、蒸留により行うことが
好ましいが、その他、フラッシュ操作により行うことも
できる。 ［０００８］一方、予備蒸留塔１の蒸留残分である灯油
留分以上の重質分は、これらが全て混合した状態で一括
して水素化脱硫装置３に導入される。この脱硫装置３の
運転は、最終的な残油の硫黄含量を目標値として制御す
ることが望ましく、運転条件としては、例えば残油の硫
黄残留分を１重量％以下にする場合には、触媒として通
常の脱硫触媒、例えば、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｏ、Ｎｉ等の周期
律表第ｖＩ族金属と同第ＶＩＩＩ族金属の１種または２
種以上、具体的にはＣｏ−Ｍｏ又はＮｉ−Ｍｏをアルミ
ナ。 シリカ、ゼオライトあるいはこれらの混合物等の担体に
担持した触媒を用い、温度を３００〜４５０℃、圧力を
５０〜４００ｋｇ／Ｃｍ２Ｇとし、ＬＨ８Ｖを０．１〜
５．Ｏｈｒ’及び水素量を５００〜５０００　Ｎｍ３．
　／ｋｌとすることが好ましい。また、より好ましくは
、温度を３７０〜４２０℃、圧力を１００〜２００ｋｇ
／Ｃｍ２Ｇとし、ＬＨ３Ｖを０゜２〜２．　Ｏｈｒ　’
及び水素量を８００〜２００　ＯＮｍ”　／ｋｌの範囲
に設定する。これにより、残油以外の各留分の硫黄分も
充分に除去することができる。 ［０００９］上記のようにして脱硫された留分は、−括
して水素化精製装置４に導入される。この水素化精製装
置４の運転は、最終的な残油の硫黄分のみでなく他の不
純物である窒素分などの除去を目標として制御すること
が望ましい。その運転条件としては、触媒として通常に
公知触媒、例えば、周期律表第Ｖｌ族金属（好ましくは
ＮＯまたはＷ）と同第ＶＩＩＩ族金属（好ましくはＮｉ
）をアルミナ、シリカ、ゼオライト、酸化ホウ素あるい
はこれらの混合物等の担体、特に平均細孔径６０〜２０
０オンクストローム、より好ましくは８０〜１２０オン
グストロームの多孔質担体に担持した触媒を用い、温度
を３００〜４００℃、圧力を５０〜４００ｋｇ／Ｃｍ２
Ｇとし、ＬＨ３■を０．１〜５．Ｏｈｒ’及び水素量を
５００〜５００ＯＮｎ３　／ｋｌに設定することが好ま
しい。状況により異なるが、より好ましくは、温度を３
４０〜３６０℃、圧力を１００〜２００ｋｇ／Ｃｍ２Ｇ
とし、ＬＨ３Ｖを０．２〜２．　Ｏｈ＋１及び水素量を
８００〜２００ＯＮｍ３／ｋｌとすべきで夕る。 ［００１０１次に、上記のようにして水素化精製を終え
た留分を常圧蒸留塔５に導入して、ざらに各留分に分留
（分離）する。この分留時の条件としては、例えば常Ｈ
下において、ナフサ留分のカット温度を１４５〜１７０
℃、灯油留分のカット温度を２３５〜２６５℃、軽油惺
分のカット温度を３６０〜３８０℃とすることにより、
ナフサ留分、灯油留分、軽油留分及び残油に分離するこ
とができる。 ［００１１］このようにして常圧蒸留塔５から得られる
灯油乃至重質残油の各留分は、すでに水素化脱硫及び水
素化精製を終えているため、必要に応じてそのまま熱交
換器で原油と熱交換させて熱回収した後に、直接各製品
貯槽に送られて貯留し、あるいは直接需要先に供給する
ことができる。また、ナフサ留分は、原油から分離され
たナフサと共に前記脱硫装置２で精製される。 ［００１２］ここで、予備蒸留により原油中のナフサ留
分を分離せずに、原油を直接脱硫工程に導入すると、ナ
フサの硫黄分を必要限度まで下げることが非常に困難で
あり、硫黄分を１重量ｐｐｍ程度にすることができず、
リフオーマ−にかけると触媒毒として作用するため、後
工程に支障をきたすことがある。したがって上記の如く
ナフサ留分を除去した後に脱硫操作を行い、水素化精製
の後、次いで精製油留分を分留することにより、従来と
同程度以上の性状を保持しながら、原油の精製に必要な
設備を大幅に簡略化することができる。これによる中間
タンクの省略によって、該タンクへの導入、導出に伴う
エネルギー損失を低減することができる。さらに水素化
脱硫処理や水素化精製処理を一括して行うために、その
運転管理が容易となり、管理用機器の設備費の低減や運
転員の数の低減も図ることが可能となる。 ［００１３］また本発明によれば、脱硫工程において生
成するおそれのある不安定物質を主蒸留塔での蒸留で分
離除去することも可能である。さらに脱硫処理を残油の
残留硫黄分を目標値として行うことにより、軽質留分中
の硫黄分を従来より低減することができる。さらに、本
発明では、水素化精製を行うことにより軽質留分中の窒
素、金属などの不純物を除去することができるので、軽
油留分の安定性を向上させることが可能となる。 ［００１４］

【実施例】

次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説明する。 実施例１ 原油として、 密度（１５℃）　　　　　　　　　　　　　　　　　　
０．９０４０ｇ／ｃＩｍ３硫黄分　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　２．６０重量％窒素分　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．１５重量％
“　　バナジウム　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　５０重量ｐｐｍニッケル　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　１５重量ｐｐｍナフサ留分（
Ｃ５〜１５７℃）　　　　　　　　　　　　１４．５重
量％灯油留分（１５７〜２３９℃）　　　　　　　　　
　　　　１１．７重量％軽油留分（２３９〜３７０℃）
　　　　　　　　　　　　　２０．９重量％残油（３７
０℃以上）　　　　　　　　　　　　　　　　５２．９
重量％の性状のものを用い、これを圧力１．５　　ｋｇ
／ｃｍ３Ｇで運転する予備蒸留塔にて、１４５〜１７０
℃でカットし、Ｃ５〜１５７℃のナフサ留分を分離した
。このナフサ留分を分離した後の原油をＣｏ−Ｍｏ系触
媒を充填した水素化脱硫装置に導入し、圧力１３５ｋｇ
／ｃｍ３Ｇ、温度３９０℃、ＬＨ３Ｖ　Ｏ，８ｈｒ’の
条件下で脱硫を行った。 また、脱硫で使用した触媒の性状を第２表に示す。この
脱硫された生成油を、分留することなく引続き水素化精
製装置に導入して水素化精製した。得られた精製油を蒸
留塔にて０５〜１５７℃のナフサ留分、１５７〜２３９
℃の灯油留分、２３９〜３７０℃の軽油留分及び３７０
℃以上の重質残油に分留した。得られた留分の分析結果
を第１表に示す。なお、このときの水素化精製の処理条
件は、触媒としてＮｉ　　−Ｍｏ系触媒（水素化触媒（
Ａ））を使用し、圧力１３５ｋｇ／ｃｍ３Ｇ、温度３６
０℃、ＬＨ３Ｖ１．２５ｈｒ’とした。また、ここで使
用した触媒の性状を第２表に示す。 ［００１５］ 実施例２ Ｎｉ−Ｎｉｏ系触媒（水素化触媒（Ｂ））を使用したこ
と以外は、実施例１と同様の操作を行った。このとき得
られた脱硫された生成油を、分留することなく引続き水
素化精製装置に導入し、実施例１と同様の処理を行った
。 得られた各留分の分析結果を第１表に示す。また、水素
化精製で使用した触媒の性状を第２表に示す。 ［００１６１ 参考例 水素化精製をしなかったこと以外は、実施例１と同様の
操作を行った。このとき得られた脱硫された生成油は、
そのまま蒸留塔に導いて実施例１と同様に分留した。得
られた留分の分析結果を第１表に示す。 ［００１７］次に実施例１，２及び参考例で得られた軽
油留分の貯蔵安定性試験を実施した。具体的には、ベン
トを有した５００ｍ１のガラス容器に上記の軽油留分を
４００ｍ１入れ、４３℃に保たれた暗所に貯蔵し、一定
時間毎に４７０　ｎｍにおける吸光度を測定した。この
測定結果を、図２及び第３表に示す。なお、貯蔵安定性
試験は、ＡＳＴＭ　　Ｄ４６２５−８６に準拠した。ま
た、参考として市販の軽油の貯蔵安定性試験の結果も示
した。なお、通常の市販軽油の貯蔵安定性試験のレベル
は、３０日間の貯蔵で０．１２〜０．４０程度である。 図２中に、その範囲を斜線で示した。 ［００１８］

【表１】 ［００１９］

【表２】 ［００２０１

【表３］ ［００２１］ 【表４】 ［００２２］

【発明の効果】以上説明した如く、本発明によれば、中
間タンクの省略や脱硫設備の一元化により、設備コスト
を大幅に低減することができる。さらに予備蒸留装置か
ら最終的な分留までを一体的な装置として機能させるこ
とができるため、中間タンクの省略や脱硫設備の一元化
と合わせて運転管理性も向上させることができ、設備管
理に必要な機器、費用の低減とともに運転員の数も低減
できる。また、水素化精製処理を加えることにより、脱
硫及び脱窒素等の不純物の除去が徹底され貯蔵安定性を
向上させることができる。このように、本発明によれば
、石油精製のコストを大幅に低減することができ、安価
な各種石油製品あるいは石油化学分野における安価な原
料油を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明を実施するための基本的な装置構
成を示すフローシートである。

【図２】図２は貯蔵安定性試験の結果を示す。

【符号の説明】

１　予備蒸留塔 ２　水素化脱硫装置 ３　水素化脱硫装置 ４　水素化精製装置 ５　常圧蒸留塔

【表１】

【図１】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原油中のナフサ留分を分離した後、該ナフ
   サ留分を除いた残りの留分を水素化脱硫し、次いで水素
   化精製した後、蒸留して各留分に分離することを特徴と
   する原油の精製方法。
2. 【請求項２】ナフサ留分の分離を蒸留で行う請求項１記
   載の原油の精製方法。
3. 【請求項３】水素化精製をＭｏまたはＷとＮｉを担持し
   た触媒の存在下で行う請求項１記載の原油の精製方法。