JPH07166175A - 軽油の製造方法 - Google Patents

軽油の製造方法

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JPH07166175A
JPH07166175A JP34277393A JP34277393A JPH07166175A JP H07166175 A JPH07166175 A JP H07166175A JP 34277393 A JP34277393 A JP 34277393A JP 34277393 A JP34277393 A JP 34277393A JP H07166175 A JPH07166175 A JP H07166175A
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JP
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oil
catalyst
hue
sulfur content
gas oil
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JP34277393A
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English (en)
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Masaru Ushio
賢 牛尾
Toshiyuki Enomoto
敏行 榎本
Minoru Hatayama
実 畑山
Yasuo Okamoto
康男 岡本
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Eneos Corp
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Nippon Oil Corp
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  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 石油留出油から硫黄分および芳香族化合物、
特に多環芳香族化合物が少なく、かつ色相も良好な軽
油、特にディーゼル軽油を製造する方法を開発する。 【構成】 硫黄分0.5〜2.0重量%、沸点200〜
400℃の範囲にある石油蒸留留出油を水素化処理触媒
の存在下、水素化させて硫黄分を0.05重量%以下に
する第一工程と第一工程の水素化処理油をそのまま第二
工程に供給して、ゼオライトに貴金属を担持した水素化
処理触媒の存在下、水素化させて色相をセーボルト色値
で0以上、かつ多環芳香族化合物を90%以下に低減す
る第二工程とからなる軽油の製造方法により目的を達成
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は軽油の製造方法に関し、
さらに詳しくは石油留出油から硫黄分および芳香族化合
物、特に多環芳香族化合物が少なく、かつ色相も良好な
軽油、特にディーゼル軽油を製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、我国では、主に直留軽油を一般的
脱硫反応装置で処理した脱硫軽油留分に直留軽油留分、
直留灯油留分、分解装置から得られた軽油留分等を調合
して硫黄分0.4〜0.5重量%のディーゼル軽油を製
造してきた。しかし、近年、国内の環境問題の改善のた
めに、ディーゼル車排ガス中のNOX および粒子状物質
の削減の要求が高まりつつある。ディーゼル車排ガス中
のNOX および粒子状物質の削減にはディーゼル軽油中
の硫黄の低減が有効であり、このため、ディーゼル軽油
中の硫黄分が0.4〜0.5重量%から0.2重量%へ
引き下げられ、さらに0.05重量%へ引き下げられる
ことが決定されている。
【0003】また、近年、ディーゼル軽油中の芳香族分
の抑制がディーゼル車排ガス中のNOX および粒子状物
質の削減に寄与することが明らかになりつつある。とく
に、1分子中の芳香環の環数が3以上である多環芳香族
分の影響が大きいとの報告がある。このため、硫黄のみ
ならず、芳香族分、とくに多環芳香族分を減少させた軽
油の製造法は、重要な意義を持っている。
【0004】また、色相の規格はJISでは規定されて
いないが、石油会社各社は独自にセーボルト色、AST
M色、APHA色等による一定の色相基準値を定め品質
管理をしており、この規格をみたすことが必要である。
ディーゼル軽油中の硫黄分を0.05重量%以下に低減
するために、まず脱硫を重視した水素化処理を行い、次
に色相の改善を重視した水素化処理を行う二段階水素化
処理方法が提案されている(特開平5−78670号公
報)が、この方法は芳香族分、とくに多環芳香族分の低
減が不十分である問題点があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、石油
留出油から硫黄分0.05重量%以下で色相がセーボル
ト色値で0以上であり、かつ芳香族化合物、特に多環芳
香族化合物を低減した軽油、特にディーゼル軽油を製造
する方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記の問題
を解決するため鋭意研究を重ねた結果、石油留出油を特
定の触媒を用い、特定の条件で二段水素化処理すること
により硫黄分、芳香族分、とくに多環芳香族分を低減し
た、かつ色相も良好な軽油を製造できることを見い出し
本発明を完成するに至った。
【0007】すなわち、本発明は、硫黄分0.5〜2.
0重量%、沸点200〜400℃の範囲にある石油蒸留
留出油を水素化処理触媒の存在下、水素化させて硫黄分
を0.05重量%以下にする第一工程と第一工程の水素
化処理油をそのまま第二工程に供給して、ゼオライトに
貴金属を担持した水素化処理触媒の存在下、水素化させ
て色相をセーボルト色値で0以上、かつ多環芳香族化合
物を90%以下に低減する第二工程とからなる軽油の製
造方法に関する。
【0008】本発明は、第一工程では主として石油留出
油の水素化脱硫と芳香族化合物の水素化が行われ、第二
工程では主として脱硫油の色相改善と第一工程で残存す
る芳香族化合物の水素化が行われる。第一工程は深度脱
硫を行う条件であるため、高温で処理を行う。同時にこ
の工程で芳香族化合物の水素化が進むが、この反応は発
熱反応であるため、高温になると化学平衡が生成系に不
利となり反応がある程度以上進行しなくなる。第二工程
は、色相の改善と第一工程で残存する芳香族化合物の水
素化を行う工程で、比較的低温で水素化を行う。この工
程では芳香族化合物の水素化は化学平衡の制約を受ける
ことなく進行し得るが、残存する芳香族化合物の水素化
のためには活性の高い水素化処理触媒を使う必要があ
る。
【0009】本発明において、多環芳香族化合物とは1
分子中に芳香環を3個以上持つ化合物のことを指す。芳
香環が縮合環であるか否かは問わない。軽油中のこれら
の化合物を個々に同定することは困難であるが、その総
量は、カラムクロマトグラフ、高速液体クロマトグラフ
(HPLC)、超臨界流体クロマトグラフ等の方法を適
切な条件で行うことにより測定できることは当該業者間
で知られている。
【0010】本発明で用いる石油蒸留留出油としては、
硫黄分0.5〜2.0重量%、沸点200〜400℃の
範囲にある留出油である。例えば原油の常圧または減圧
蒸留により得られる留出油(LGO)、流動接触分解
(FCC)により得られる留出油(LCO)、熱分解に
より得られる留出油等が挙げられる。これらの留出油は
混合することもできる。特に原油の常圧蒸留により得ら
れる留出油(LGO)、流動接触分解(FCC)により
得られる留出油(LCO)が好ましく用いられる。ある
いは両者の混合油が好ましく用いられる。
【0011】本発明の第一工程の水素化処理温度は28
0〜450℃、好ましくは330〜440℃、さらに好
ましくは370〜430℃の範囲である。反応温度が低
すぎる場合には硫黄分0.05重量%を達成することは
困難である。反応温度が450℃を越える場合には、水
素化処理油が高度に着色し、第二工程で色相がセーボル
ト色値で0以上(色相基準値)を達成することは困難で
ある。なお、第一工程の水素化処理温度とは反応塔平均
温度(WABT)のことである。
【0012】第一工程の水素化処理圧力は10〜100
kg/cm2 、好ましくは25〜70kg/cm2 の範
囲である。10kg/cm2 より低い場合には、硫黄分
0.05重量%を達成することは困難である。一方、必
要以上に高圧にすると設備投資が多大となる。なお、こ
こでいう第一工程の水素化処理圧力とは水素分圧のこと
である。第一工程の石油留出油の供給量(液空間速度、
LHSV)は1〜10h-1が好ましく、特に3〜6h-1
が好ましい範囲である。第一工程の水素/油比は200
〜3000scf/bblが好ましく、特に400〜3
000scf/bblが好ましい範囲である。
【0013】第一工程の水素化処理触媒としては、石油
留出油の水素化精製に通常用いられている触媒を用いる
ことができる。例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、
ボリア、ジルコニア、シリカ−アルミナ、シリカ−マグ
ネシア、アルミナ−マグネシア、アルミナ−チタニア、
シリカ−チタニア、アルミナ−ボリア、アルミナ−ジル
コニア等の多孔性無機酸化物に活性金属を担持した触媒
が用いられる。該活性金属としては周期律表第V族、V
I族、第VIII族鉄族金属から選ばれる少なくとも1
種の金属が用いられる。例えば、バナジウム、クロム、
モリブデン、タングステン、コバルト、ニッケル等が挙
げられる。これらの金属は担体上に金属状、酸化物、硫
化物またはそれらの混合物の形態で存在できる。
【0014】本発明では、コバルト、ニッケルのうち少
なくも一種と、モリブデン、タングステンのうち少なく
とも一種をアルミナ担体に担持した触媒を用いることが
好ましく、特にアルミナ担体にコバルトとモリブデンを
活性金属として担持した触媒を用いることが好ましい。
該活性金属の担持量はそれぞれ酸化物として3〜20重
量%の範囲が好ましい。該触媒の形状は粒状、錠剤状、
円柱形のいずれでもよい。第一工程の水素化処理触媒は
水素化処理に用いる前に公知の方法で予備硫化して用い
てもよい。
【0015】第一工程の水素化処理反応塔の形式は固定
床、流動床、膨張床のいずれでもよいが、特に固定床が
好ましい。第一工程の水素、石油留出油および触媒の接
触は並流上昇流、並流下降流、向流のいずれの方式を採
用してもよい。本発明は第一工程で水素化処理して石油
蒸留留出油中の硫黄分を0.05重量%以下にした後、
第一工程で得られた水素化処理油は第一工程で生成した
硫化水素、アンモニアガスを分解することなく、そのま
ま第二工程に供給し水素化処理を行う。
【0016】本発明の第二工程の水素化処理温度は20
0〜370℃、好ましくは220〜350℃、さらに好
ましくは250〜340℃の範囲である。反応温度が低
すぎる場合には第二工程で芳香族分の減少が十分でな
く、また色相がセーボルト色値で0以上を達成すること
は困難である。反応温度が高すぎる場合には、芳香族水
素化反応における化学平衡の制約から第二工程で芳香族
分の減少が十分でなく、また色相がセーボルト色値で0
以上を達成することは困難である。なお、第二工程の水
素化処理温度とは反応塔最高温度部(一般には反応塔出
口付近)の温度のことである。
【0017】第二工程の水素化処理圧力は10〜100
kg/cm2 、好ましくは25〜70kg/cm2 、さ
らに好ましくは30〜50kg/cm2 の範囲である。
さらに第二工程の圧力は第一工程と同等あるいは類似の
圧力が好ましい。圧力が低すぎる場合には、第二工程で
芳香族分の減少が十分でなく、また色相セーボルト色値
で0以上を達成することは困難である。必要以上に高圧
にすると設備投資が多大となる。なお、第二工程の水素
化処理圧力とは水素分圧のことである。
【0018】第二工程の石油留出油の供給量(液空間速
度、LHSV)は1〜20h-1が好ましく、2〜10h
-1がさらに好ましい範囲である。第二工程の水素/油比
は200〜3000scf/bblが好ましく、特に4
00〜3000scf/bblが好ましい範囲である。
【0019】第二工程の水素化処理触媒には、ゼオライ
トに担持した貴金属触媒が用いられる。ここでいう貴金
属とは白金族のルテニウム、ロジウム、パラジウム、イ
リジウム、オスミウム、白金であり、とくにパラジウ
ム、白金が水素化能力が高く好ましい。これらの貴金属
の担持量は、0.05〜10重量%、さらに0.1〜5
重量%、特に0.2〜2重量%が好ましい。
【0020】ゼオライトは、SiO2 /Al23 比が
2〜100のものが好ましく、更に5〜50のものが好
ましい。例えば、Y型ゼオライト、X型ゼオライト、L
型ゼオライト、β型ゼオライト、Ω型ゼオライト、モル
デナイト、ペンタルシル型ゼオライト、A型ゼオライト
が好ましく、特にY型ゼオライト、L型ゼオライト、β
型ゼオライト、Ω型ゼオライトが好ましく用いられる。
また、この触媒には各種の添加物を添加してもよい。好
ましい添加物としては、ホウ素、リン、バナジウム、モ
リブデン、マンガン、ニッケル、コバルト、鉄、銅、タ
ンタル、ニオブ、銀、タングステン、レニウム、金およ
び希土類元素の化合物および単体が挙げられる。
【0021】本発明において、前記の触媒を用いること
により、第二工程において、多環芳香族化合物の割合を
90%以下、さらに80%以下、特に70%以下に減少
させることができる。この値は第一工程生成油を100
としたときの第二工程生成油の多環芳香族化合物の割合
を示す。第二工程の水素化処理反応塔の形式は固定床、
流動床、膨張床のいずれでもよいが、特に固定床が好ま
しい。第二工程の水素、石油留出油および触媒の接触は
並流上昇流、並流下降流、向流のいずれかの方式を採用
してもよい。
【0022】第二工程で水素化処理した後、生成油は必
要に応じて、ストリッピングや軽質分の分離を行っても
よい。本発明は第一工程および第二工程により硫黄分
0.05重量%以下でセーボルト色値で0以上であり、
かつ芳香族化合物、特に多環芳香族化合物を90%以下
に低減した軽油を製造することができる。
【0023】
【実施例】以下に実施例をあげて本発明を具体的に説明
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。
【0024】(実施例1)石油留出油として、沸点20
0〜400℃の範囲にある常圧直留軽油80%と接触分
解装置(FCC)より得られたライトサイクル油(LC
O)20%の混合油を用いて表1に示す反応条件で2段
水素化処理を行った。第一工程の水素化処理触媒にはア
ルミナ担体に5重量%CoOと15重量%MoO3 を担
持した市販触媒を用いた。該触媒は公知の方法で予備硫
化した。第二工程の水素化処理触媒は、以下のように調
製した。SiO2 /Al23 比20の酸型のY型ゼオ
ライト粉末をPd(NH34Cl2 水溶液中に入れ、
80℃に2時間保ってイオン交換を行った。ロ過、洗
浄、乾燥し、200℃で1時間焼成した。得られた粉末
30g(乾燥重量)を、ベーマイト20gを希硝酸35
mlで解膠したゲルに加え、水分を調節して押し出し成
型した。得られた成型体を乾燥後、500℃で1時間焼
成して触媒を得た。触媒中のPdの含量は1重量%であ
った。反応に先立ち、反応器中で300℃、3時間水素
還元を行った。第一工程と第二工程の反応塔は直列に配
し連続的に水素化処理を行った。この結果得られた生成
油の性状を表2に示した。なお、表2で芳香族化合物の
量および多環芳香族化合物の量は第一工程の生成油を1
00とした相対値で示した。この第一工程の生成油の芳
香族化合物の量は35%、多環芳香族の量は1.9%で
あった。
【0025】(実施例2)第二工程の反応温度を320
℃にしたほかは実施例1と同様に反応を行った。表2に
得られた生成油の性状を示した。
【0026】(実施例3)第二工程の水素化処理触媒
を、Pd(NH34 Cl2 水溶液の代わりにPt(N
34 Cl2 水溶液を用いた他は実施例1と同様に調
製した。得られた触媒のPt含量は1重量%であった。
この触媒を用いた他は実施例2と同様に反応を行った。
この結果得られた生成油の性状を表2に示した。
【0027】(実施例4)第二工程の水素化処理触媒
を、SiO2 /Al23 比20の酸型のY型ゼオライ
ト粉末の代わりにSiO2 /Al23 比6.2の酸型
のL型ゼオライト粉末を用いた他は実施例1と同様に調
製した。得られた触媒のPd含量は1重量%であった。
この触媒を用いた他は実施例1と同様に反応を行った。
この結果得られた生成油の性状を表2に示した。
【0028】(比較例1)第二工程の水素化処理触媒と
して、アルミナ担体に5重量%CoOと15重量%Mo
3 を担持した貴金属を含まない市販触媒を用い、予備
硫化を行って、反応を行った他は実施例1と同様に反応
を行った。この結果得られた生成油の性状を表2に示し
た。
【0029】(比較例2)第二工程の水素化処理触媒と
して、アルミナ担体に1重量%のパラジウムを担持した
市販触媒を用いた他は実施例1と同様に反応を行った。
この結果得られた生成油の性状を表2に示した。
【0030】
【表1】
【0031】
【表2】
【0032】(実施例5)実施例1の触媒を用いて、表
3に示した条件で反応を行った。この結果得られた生成
油の性状を表4に示した。なお、表4で芳香族量、多環
芳香族量は第一工程の生成油を100とした相対値で示
した。この第一工程の生成油の芳香族化合物の量は30
%、多環芳香族の量は1.4%であった。
【0033】(実施例6)実施例1の触媒を用いて、表
3に示した条件で反応を行った。この結果得られた生成
油の性状を表4に示した。
【0034】(比較例3)比較例1の触媒を用いて、表
3に示した条件で反応を行った。この結果得られた生成
油の性状を表4に示した。
【0035】(比較例4)比較例2の触媒を用いて、表
3に示した条件で反応を行った。この結果得られた生成
油の性状を表4に示した。
【0036】
【表3】
【0037】
【表4】
【0038】表2、4から明らかなように、本発明の軽
油の製造方法により、石油留出油から硫黄分0.05重
量%以下で色相がセーボルト色値で0以上であり、芳香
族化合物、特に多環芳香族化合物を低減した軽油、特に
ディーゼル軽油を製造することができる。
【0039】
【発明の効果】本発明の軽油の製造方法により、石油留
出油を特定の触媒を用い、特定の条件で二段水素化処理
することにより硫黄分0.05重量%以下、芳香族分と
くに多環芳香族分を低減した、かつ色相がセーボルト色
値で0以上の良好な軽油を製造できる。
フロントページの続き (72)発明者 岡本 康男 神奈川県横浜市中区千鳥町8番地 日本石 油株式会社中央技術研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 硫黄分0.5〜2.0重量%、沸点20
    0〜400℃の範囲にある石油蒸留留出油を水素化処理
    触媒の存在下、水素化させて硫黄分を0.05重量%以
    下にする第一工程と第一工程の水素化処理油をそのまま
    第二工程に供給して、ゼオライトに貴金属を担持した水
    素化処理触媒の存在下、水素化させて色相をセーボルト
    色値で0以上、かつ多環芳香族化合物を90%以下に低
    減する第二工程とからなる軽油の製造方法。
  2. 【請求項2】 第一工程の水素化条件は温度280〜4
    50℃、圧力10〜100kg/cm2 であり、第二工
    程の水素化条件は温度200〜370℃、圧力10〜1
    00kg/cm2 である請求項1記載の軽油の製造方
    法。
JP34277393A 1993-12-16 1993-12-16 軽油の製造方法 Pending JPH07166175A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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