JPH08319489A - 重質原油および蒸留残渣油の留出油への転化方法 - Google Patents
重質原油および蒸留残渣油の留出油への転化方法Info
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Abstract
油または蒸留残渣油を留出油に転化する方法であって、 − 重質原油または蒸留残渣油を適当な水素化触媒と混
合し、得られた混合物を水素化処理反応器に送り、水素
または水素とH2 Sの混合物を導入する工程、 − 水素化処理反応生成物およびスラリー相中の触媒を
含む流れを蒸留区域に送り、そこで大部分の揮発性留分
を分離する工程、 − 蒸留工程で得た高沸点留分を脱れき工程に送り、脱
れき油(DAO)からなる流れ、およびアスファルテ
ン、スラリー相中の触媒、場合によりコークスからな
り、初期投入原料から来る金属に富む流れの2つの流れ
を得る工程、および − アスファルテン、スラリー相中の触媒、場合により
コークスからなり、金属に富む流れの少なくとも60%
を水素化処理区域に再循環する工程 を含んで成ることを特徴とする方法。
Description
循環使用される、スラリー相中の水素化触媒の使用によ
り、重質原油および蒸留残渣油を転化する方法に関す
る。重質原油および石油残渣油の転化は、基本的に2つ
の方法で、すなわち一方は熱的にのみ、他方は水素化処
理により、行なうことができる。熱的方法には副生成
物、特にコークス(投入原料の30重量%をも超える量
で得られる)、の廃棄および転化生成物の品質が低いこ
とに関する問題があるために、現在では、水素化処理が
主に研究されている。
在下で原料を処理する。現在、商業的な水素転化技術
は、一般的にシリカ/アルミナ(または同等の材料)上
に担持された1種以上の遷移金属(Mo、W、Ni、C
o、等)からなる触媒を含む固定床または沸騰床反応器
を使用する。固定床技術には、異原子、金属およびアス
ファルテンの含有量が高い、特に重質の原料を処理する
際に、これらの汚染物が触媒を急速に失活させるので、
非常に大きな問題がある。これらの原料を処理するため
に開発され、販売されている沸騰床技術は、優れた性能
を有するが、極めて複雑で、経費がかかる。
化処理技術は、固定床または沸騰床技術の欠点に対する
魅力的な解決策になり得る。事実、スラリー法は、原料
に対する広い融通性の利点を、転化および品質改良に関
する高性能と組み合わせて有し、技術的な観点から「簡
単」でもある。スラリー技術は、触媒粒子が、非常に小
さな平均寸法を有し、媒体中に効率的に分散されている
のが特徴であり、この理由から、反応器のすべての地点
で水素化がより容易に、より迅速に起こる。コークスの
形成が著しく低減し、投入原料が高度に品質改良され
る。触媒は、寸法を十分に小さくした粉末として(米国
特許第4,303,634号)、または油溶性前駆物質
として(米国特許第5,288,681号)導入するこ
とができる。後者の場合、触媒(一般的に金属硫化物)
の活性形態は、反応自体の最中に、または適当な前処理
の後、使用する化合物の熱分解により「その場で」形成
される(米国特許第4,470,295号)。分散した
触媒の金属成分は、一般的に1種以上の遷移金属(好ま
しくはMo、NiまたはCo)である。
の技術に関する問題点の多くは解決されるが、主として
触媒自体の寿命サイクルに関する欠点がなお残る。実
際、これらの触媒の使用方法(前駆物質の種類、濃度、
等)は、原価および環境に対する影響の観点から、非常
に重要である。触媒は、「一回使用」式では低濃度(数
百 ppm)で使用できるが、この場合、反応生成物の品質
改良は不十分である。より高い濃度(数千 ppmの金属)
の触媒で運転する場合、触媒を再循環使用する必要があ
る。反応器から出て来る触媒は、水素化処理から(好ま
しくは反応器下流の蒸留カラムの底から)得られる生成
物から、デカンテーション、遠心分離または濾過の様な
通常の方法で分離することにより、回収することができ
る(米国特許第3,240,718号、米国特許第4,
762,812号)。触媒の一部は、それ以上の処理を
せずに、水素化工程に再循環させることができる。しか
し、公知の水素化処理法を使用して回収される触媒は、
新しい触媒と比較して活性が低下しており、したがっ
て、触媒活性を回復し、触媒の少なくとも一部を水素化
処理反応器に再循環させるためには、適当な再生工程が
必要となる。
媒を、再生工程の必要なしに水素化処理反応器に再循環
することができ、同時に、残渣を生じることなく良品質
の生成物を得る(ゼロ精油所残渣)ことができる、新し
い方法を開発した。本発明の重質原油または蒸留残渣油
の留出油への転化方法は、 − 重質原油または蒸留残渣油を適当な水素化触媒と混
合し、得られた混合物を水素化処理反応器に送り、水素
または水素とH2 Sの混合物を導入する工程、 − 水素化処理反応生成物およびスラリー相中の触媒を
含む流れを蒸留区域に送り、そこで大部分の揮発性留分
を分離する工程、 − 蒸留工程で得た高沸点留分を脱れき工程に送り、脱
れき油(DAO)からなる流れ、およびアスファルテ
ン、スラリー相中の触媒、場合によりコークスからな
り、初期投入原料から来る金属に富む流れ、の2つの流
れを得る工程、および − アスファルテン、スラリー相中の触媒、場合により
コークスからなり、金属に富む流れの少なくとも60
%、好ましくは少なくとも80%を水素化処理区域に再
循環する工程 を含んで成る。
様な1種以上の遷移金属を基剤とする、容易に分解し得
る油溶性前駆物質(ナフテン酸金属塩、ホスホン酸の金
属誘導体、金属−カルボニル、等)から得られる触媒ま
たは予め形成された化合物から選択することができる
が、触媒活性が高いことから後者が好ましい。水素化処
理工程は、好ましくは370〜480℃、より好ましく
は380〜420℃の温度、および30〜300気圧、
より好ましくは100〜180気圧の圧力で行なう。好
ましくは溶剤(例えば3〜6個の炭素原子を有するパラ
フィン)で抽出することにより行なう脱れき工程は、一
般的に温度40〜200℃、圧力1〜50気圧で行な
う。蒸留工程は、1個以上のカラムを使用し、大気圧お
よび/または減圧下で行なう。
図面を参照しながら説明するが、この実施態様は本発明
の範囲を制限するものではない。重質原油または蒸留残
渣油(1)を新しい触媒(2)と混合し、水素化処理反
応器(H)に供給し、その反応器の中に水素(または水
素/H2 Sの混合物)を導入する(3)。反応器から出
て来る、反応生成物およびスラリー相中の触媒を含む流
れ(4)は、蒸留カラム(D)中で分別され、蒸留残渣
油(5)から軽質留分(D1 、D2 、D3 、Dn )が分
離される。この残渣油(5)は次に、溶剤抽出により運
転する脱れき装置(E)に送られる。脱れき装置(E)
からは2つの流れが得られるが、一方(6)は脱れき油
(DAO)からなり、もう一方(7)はアスファルテ
ン、コークスおよびスラリー相中の触媒からなる。流れ
(7)は、その全部または大部分(8)が、廃棄流
(9)から分離され、適当量の新しい投入原料(1)お
よび所望により新しい触媒(2)と混合された後、水素
化処理反応器(H)に再循環される。
明するためであって、本発明を制限するものではない。実施例 図1に示すダイアグラムにしたがい、下記の実験を行な
った。 水素化処理 反応器:30cc、鋼製、毛管攪拌手段を備える 投入原料:Belayim 原油の減圧蒸留残渣油10g、アス
ファルテン含有量21.6重量% 前駆物質:ナフテン酸モリブデン 3000 ppmのMo
/投入原料 温度:400℃ 圧力:170気圧の水素 滞留時間:4時間 脱れき工程 脱れき剤:n−ペンタン 400cc 温度:室温 圧力:大気圧 3再循環後の出口における流れ: −脱れき油(DAO):投入原料に対して50重量% −流れ(7): −アスファルテン:投入原料に対して22重量% −コークス:投入原料に対して5重量% −分散した触媒:反応器に入る触媒の100% からなる 再循環:流れ(7)の100%を、同じ初期量の投入原
料(10g)が常に得られる様な量の減圧蒸留残渣油と
混合する。ガスおよび軽質留分を分離してから、通常の
実験室方法で脱れきする。
タ(%S、Ni、Vの ppm)を、1再循環後に回収され
たDAOと比較することにより、この品質はあまり低下
していないことが観察できるので、触媒の失活問題は特
にないと思われる(表I)。図2は、アスファルテンの
反応性に関する結果を、再循環の回数を横軸にとり、C
5 アスファルテンの百分率を縦軸にとる棒グラフにより
示す(ここでc=コークス、ar=回収されたアスファ
ルテン、at=アスファルテンの理論的蓄積、ac=ア
スファルテン+コークスである)。アスファルテンの理
論的蓄積に関するデータは、「新しい」アスファルテン
(新しい投入原料による最初の試験の際に生じた)に対
して約50%の転化および再循環したアスファルテンに
対してゼロを仮定して計算した。これらのデータを、実
験的に得たデータと比較することにより、再循環された
アスファルテン成分もそれに続く処理でさらに転化され
ることが分かる。同図はまた、工程(I)中に製造さ
れ、アスファルテンと共に再循環されるコークスの百分
率も示している。 表I %S ppm Ni/V %CCR DAO(1再循環後) 2.2 <5 7.4 DAO(2再循環後) 2.2 <5 7.3 DAO(3再循環後) 2.2 <5 6.6
ある。
グラフである。
Claims (9)
- 【請求項1】スラリー相中の水素化触媒を使用すること
により重質原油または蒸留残渣油を留出油に転化する方
法であって、 − 重質原油または蒸留残渣油を適当な水素化触媒と混
合し、得られた混合物を水素化処理反応器に送り、水素
または水素とH2 Sの混合物を導入する工程、 − 水素化処理反応生成物およびスラリー相中の触媒を
含む流れを蒸留区域に送り、そこで大部分の揮発性留分
を分離する工程、 − 蒸留工程で得た高沸点留分を脱れき工程に送り、脱
れき油(DAO)からなる流れ、およびアスファルテ
ン、スラリー相中の触媒、場合によりコークスからな
り、初期投入原料から来る金属に富む流れの2つの流れ
を得る工程、および − アスファルテン、スラリー相中の触媒、場合により
コークスからなり、金属に富む流れの少なくとも60%
を水素化処理区域に再循環する工程 を含んで成ることを特徴とする方法。 - 【請求項2】アスファルテン、スラリー相中の触媒、場
合によりコークスからなる流れの少なくとも80%が水
素化処理区域に再循環される、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】水素化処理工程が、温度370〜480
℃、および圧力30〜300気圧で行なわれる、請求項
1または2に記載の方法。 - 【請求項4】水素化処理工程が、温度380〜420
℃、および圧力100〜180気圧で行なわれる、請求
項3に記載の方法。 - 【請求項5】脱れき工程が、温度40〜200℃、圧力
1〜50気圧で行なわれる、請求項1または2に記載の
方法。 - 【請求項6】脱れき工程が溶剤による抽出により行なわ
れる、請求項1または2に記載の方法。 - 【請求項7】溶剤が3〜6個の炭素原子を有する軽質パ
ラフィンである、請求項6に記載の方法。 - 【請求項8】水素化触媒が、1種以上の遷移金属を基剤
とする、容易に分解し得る前駆物質または予め形成され
た化合物である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の
方法。 - 【請求項9】遷移金属がモリブデンである、請求項8に
記載の方法。
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