JPH0925488A - 残留炭化水素油の変換方法 - Google Patents

残留炭化水素油の変換方法

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JPH0925488A
JPH0925488A JP8185315A JP18531596A JPH0925488A JP H0925488 A JPH0925488 A JP H0925488A JP 8185315 A JP8185315 A JP 8185315A JP 18531596 A JP18531596 A JP 18531596A JP H0925488 A JPH0925488 A JP H0925488A
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hydrocarbon oil
residual hydrocarbon
residual
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catalyst
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JP8185315A
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Robert Johannes Littel
ロベルト・ヨハネス・リツテル
Karl-Heinz W Roebschlaeger
カール−ハインツ・ウイルヘルム・ローブシユレーゲル
Hennie Schaper
ヘニー・シヤペル
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Shell Internationale Research Maatschappij BV
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    • 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
    • C10G47/02—Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions characterised by the catalyst used
    • C10G47/10—Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions characterised by the catalyst used with catalysts deposited on a carrier
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    • C10G47/20—Crystalline alumino-silicate carriers the catalyst containing other metals or compounds thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 たとえば鉄のような第ＶＩＩＩ族の金属を含
むよう処理されていないアルミノシリケート系の触媒を
使用する残留炭化水素油の変換方法を提供することにあ
る。さらに本発明の課題は、市販入手しうるアルミノシ
リケート系触媒を使用しうる残留炭化水素油の変換法を
提供する。 【解決手段】 残留炭化水素油を水素の存在下に２４．
２０〜２４．６５オングストロームの範囲の単位格子寸
法を有する改質Ｙ型ゼオセイトを含む水添熱分解触媒
と、残留炭化水素油に存在する５２０℃もしくはそれ以
上の沸点を有する炭化水素の少なくとも２０重量％、好
ましくは少なくとも４０重量％が５２０℃未満の沸点を
有する炭化水素まで変換される操作条件下で接触させる
ことを特徴とする残留炭化水素油の水添熱分解法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は残留炭化水素油の変
換方法に関する。より詳細には本発明は残留炭化水素油
の水添熱分解法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】軽質供給原料の制限された入手性と比較
的重質の供給原料の高い入手性と共に蒸留液生成物に対
する需要の増大は、高変換レベルをコスト上効果的に達
成しうるような残留油変換法を開発する強い刺激となっ
ている。現在の産業的な残留油水添変換装置は一般に、
流出液が安定な液体でなければならないという要件に基
づき、低変換レベルまたは中庸変換レベルにて操作され
る。流出液をさらに処理しうるためには、この要件を満
たさねばならないことが了解されよう。高変換レベルに
て残留油水添変換装置を操作すれば、不安定な全液体流
出物が生ずる。適当な対策をとらなければ、これはアス
ファルテンの沈着により下流の配管および装置に栓塞を
容易にもたらす。さらに他の問題は、高変換条件が反応
器容積を制限する高い操作温度（いずれの場合も３７５
℃以上）を伴う一方、残留油水添変換触媒が一般にアル
ミナ キャリヤを含む点である。当業界で周知されてい
るように、アルミナ系変換触媒は、コスト上効果的な高
変換操作につき要求される高温度にて急速にコークス化
する。この問題はシリカ系触媒を用いて解決できる。何
故なら、シリカはアルミナよりも高温度に対しずっと耐
性であるからである。しかしながら、シリカ系触媒の使
用は蒸留液への所望の高変換レベルを与えない。したが
って高変換レベルで操作して安定なボトム流出液を生成
すると共に比較的多量の蒸留液を生成しうるような残留
油変換法が得られれば望ましい。残留炭化水素油から比
較的高収率にて蒸留液を製造しうるためには、これら残
留油の水添熱分解を必ず生ぜしめねばならない。
【０００３】水添熱分解法は当業界で周知されている。
これらは一般に、炭化水素油供給原料を適する水添熱分
解触媒の存在下で水素と接触させて、供給原料をより低
い平均分子量とより低い沸点とを有する生成物に変換さ
せることを含む。水添熱分解触媒は一般に１種もしくは
それ以上の水素化用成分とキャリヤと結合剤とを含む。
この触媒は、重質炭化水素分子の熱分解を促進する酸性
部位と熱分解分子に対する水素の供給を促進する１種も
しくはそれ以上の水素化用成分とを含む。水添熱分解触
媒の酸性部位は一般に、キャリヤ材料の骨格における四
価の位置を占める三価のアルミニウムイオンにより与え
られる。したがって、キャリヤとして最も一般的に用い
られる材料は非晶質シリカ−アルミナおよびフォージャ
サイト型アルミノシリケート、特にＹ型ゼオセイトのよ
うな酸性物質である。欧州特許出願公開明細書第０，２
４７，６７８号、欧州特許出願公開明細書第０，３５
５，９２９号および欧州特許出願公開明細書第０，３６
６，０２７号には、Ｙ型ゼオセイトに基づく水添熱分解
触媒および水添熱分解法の例が開示されている。水添熱
分解法は特に、約２５０〜５２０℃の範囲の８０重量％
沸点を有するフラッシュ蒸留液をより低沸点の蒸留液ま
で変換するのに適することが知られている。この種の供
給原料の例は典型的には軽質ガス油、重質ガス油および
減圧ガス油である。たとえば上記欧州特許出願公開明細
書第０，２４７，９７８号、欧州特許出願公開明細書第
０，３５５，９２９号および欧州特許出願公開明細書第
０，３６６，０２７号に開示された水添熱分解法はより
重質のガス油（たとえば減圧ガス油）をより低沸点の成
分まで変換するのに特に適しており、これは上記ヨーロ
ッパ公開公報に含まれる実施例によって明かに示され
る。使用する供給原料に応じ、有用な蒸留液生成物は中
間蒸留液（１６５〜３７０℃にて実質的に沸騰する：
「ケロ範囲」）およびナフサ（１６５℃未満で実質的に
沸騰する）である。
【０００４】しかしながら、より重質の石油（特に残留
炭化水素油）を水添熱分解により一層低沸点の物質まで
変換してナフサおよびケロ範囲にて沸騰する良品質の蒸
留液が比較的高収率で得られれば有利であろう。この種
の水添熱分解法は経済的観点から極めて魅力的であると
了解されよう。何故なら、残油を単一過程にて一層貴重
な生成物まで変換しうるからである。米国特許第４，４
４６，００８号には重質油を水添熱分解する方法が開示
され、重質油を２０〜８０重量％の特定の鉄含有アルミ
ノシリケート（これは水蒸気処理された結晶質アルミノ
シリケートを鉄塩の水溶液で処理して得られる）および
８０〜２０重量％の無機酸化物（これは必要な機械的強
度と気孔寸法分布とを得るのに必要とされる）よりなる
キャリヤを含んだ水添熱分解触媒と接触させる。水添熱
分解法に供給原料として加えうる重質油としては大気圧
残油および減圧残油が挙げられる。しかしながら、鉄含
有アルミノシリケートを使用するという事実は、触媒を
得るために追加工程を必要とすることを意味する。本発
明は、この種の追加工程を省略する方法、すなわち使用
する触媒がたとえば鉄のような第ＶＩＩＩ族の金属を混
入すべく処理されていないアルミノシリケートからなる
方法を提供することを目的とする。さらに本発明は、市
販入手しうるアルミノシリケート系触媒を使用しうる方
法を提供することを目的とする。米国特許第５，３５
４，４５２号には残留炭化水素油の変換方法が開示さ
れ、ここでは残留炭化水素油を水素の存在下で多数の副
気孔と２４．１９オングストローム未満の減少した単位
格子寸法と減少した酸性部位密度とを有する改変された
Ｙ型ゼオセイトを含む触媒と接触させる。この極めて特
異的な改変Ｙ型ゼオセイトは、超安定性Ｙ型ゼオセイト
または極めて超安定性Ｙ型ゼオセイトを水添熱処理およ
び酸処理して得られる。この場合も触媒を得るには追加
工程を必要とし、したがって米国特許第４，４４６，０
０８号に関しなされたと同じ意見が米国特許第５，３５
４，４５２号にも適用される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、たと
えば鉄のような第ＶＩＩＩ族の金属を含むよう処理され
ていないアルミノシリケート系の触媒を使用する残留炭
化水素油の変換方法を提供することにある。さらに本発
明の課題は、市販入手しうるアルミノシリケート系触媒
を使用しうる残留炭化水素油の変換法を提供することに
ある。今回、これら課題は全て、上記従来技術により必
要とされるいずれの処理にもかけられていない改質Ｙ型
ゼオセイトを含む触媒を使用すると共に中〜高転換操作
条件を用いることにより解決しうることが判明した。
【０００６】
【課題を解決するための手段】したがって本発明は、残
留炭化水素油を水素の存在下に２４．２０〜２４．６５
オングストロームの範囲の単位格子寸法を有する改質Ｙ
型ゼオセイトを含む水添熱分解触媒と、残留炭化水素油
に存在する５２０℃もしくはそれ以上の沸点を有する炭
化水素の少なくとも２０重量％、好ましくは少なくとも
４０重量％が５２０℃未満の沸点を有する炭化水素まで
変換される操作条件下で接触させることを特徴とする残
留炭化水素油の水添熱分解法に関するものである。
【０００７】この点に関して用いる「残留炭化水素油」
という用語は、５２０℃もしくはそれ以上の沸点を有す
ると共に少なくとも５重量％のコンラドソン炭素残留分
（ＣＣＲ）含有量を有する少なくとも３５重量％の炭化
水素を含有する炭化水素油を意味する。ＣＣＲ含有量は
油中に存在する重質炭化水素物質の量を示す周知のパラ
メータである。これはＡＳＴＭ Ｄ−１８９により決定
することがてきる。したがって、それぞれ原油の大気圧
蒸留および減圧蒸留の底部フラクションとして得られる
大気圧残油および減圧残油の両者、並びにその金属除去
された均等物を極めて良好に使用することができる。大
気圧残油は一般に５２０℃もしくはそれ以上の沸点を有
する３５〜７０重量％の炭化水素（５２０℃＋炭化水
素）を含有する一方、減圧残油は一般に７０重量％より
多いこの種の５２０℃＋炭化水素を含有する。大気圧残
油および減圧残油のＣＣＲ含有量は一般に５〜３０重量
％、好適には８〜２５重量％とすべきであり、したがっ
て減圧残油のＣＣＲ含有量は一般に大気圧残油のＣＣＲ
含有量よりも高い。本発明の目的で４５〜７０重量％の
５２０℃＋炭化水素を含有する大気圧残油および７０〜
９５重量％の５２０℃＋炭化水素を含有する減圧残油が
特に適している。使用するゼオライト触媒は、活性もし
くは選択性の許容しえない喪失が生ずることなくニッケ
ルおよびバナジウムの比較的高い取込能力を有すること
も判明しているが、水添熱分解にかける前に残留炭化水
素油供給物を金属除去することが有利である。特に供給
物として減圧残油を使用する場合、事前の金属除去処理
が好適である。一般に、供給物中のニッケル＋バニジウ
ム含有量が１００ｐｐｍを越えれば水添熱分解に先立ち
残油供給物の金属除去が有利であると判明した。最適な
触媒寿命のため、前記油におけるニッケル＋バナジウム
含有量が５０ｐｐｍを越える場合は、残留炭化水素油を
金属除去するのが有利であると判明した。
【０００８】直留の大気圧残油および減圧残油の他に、
他の適する残留油供給物も使用することができる。たと
えば炭化水素変換操作の流出液を１種もしくはそれ以上
の蒸留液フラクションと底部フラクションとに分離する
フラッシュ操作の底部フラクションを使用することがで
きる。この種の炭化水素変換操作は熱変換、接触熱分解
または水添熱分解とすることができる。後者の場合は、
水添熱分解底部フラクションの少なくとも１部を循環さ
せると共に新たな残留油供給物と一緒に水添熱分解にも
う１回かける実施形態を包含する。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の方法に使用する水添熱分
解触媒は２４．２０〜２４．６５オングストロームの範
囲、好ましくは２４．３０〜２４．６０オングストロー
ムの範囲（ＡＳＴＭ Ｄ−３４９２により測定）の単位
格子寸法を有する改質Ｙ型ゼオセイトを含むべきであ
る。一般にＹ型ゼオセイトはフォージヤサイト型Ｘ線回
折パターンを特徴とし、本発明の目的には４〜６０、好
ましくは１０〜５５のシリカとアルミナとのモル比を有
するＹ型ゼオセイトが好適である。本発明により使用す
る改質Ｙ型ゼオセイトは当業界で周知され、典型的には
超安定性Ｙ型ゼオセイト（ＵＳＹ）、極めて超安定性
（すなわちスーパー超安定性）Ｙ型ゼオセイト（ＶＵＳ
Ｙ）、一層極めて超安定性Ｙ型ゼオセイト（ＸＶＵＳ
Ｙ）およびこの種のゼオライトの２種もしくはそれ以上
の混合物として当業界で示されるような改質Ｙ型ゼオセ
イトを包含する。ＵＳＹおよびＶＵＳＹが特に適すると
判明した。上記改質Ｙ型ゼオセイトを製造するための方
法は当業界で周知されている。従来技術で教示されたも
のとは異なり、この種の改質Ｙ型ゼオセイトを含む水添
熱分解触媒は、改質Ｙ型ゼオセイトをたとえば水添熱処
理、酸処理または鉄を組込む処理などの追加処理にかけ
る必要性なしに優秀な性能を示すことが今回判明した。
【００１０】改質Ｙ型ゼオセイトの他に、水添熱分解触
媒は好適には結合材をも含むことができる。好ましくは
慣用の結合材、すなわちシリカ、アルミナ、シリカ−ア
ルミナ、ジルコニア、ボリア、チタニアおよびこれらの
２種もしくはそれ以上の混合物など耐火性無機酸化物が
使用される。これらのうちアルミナが好適である。結合
剤を使用する場合、改質Ｙ型ゼオセイトと結合剤との相
互重量比は好適には９０／１０〜２０／８０、好ましく
は８５／１５〜４０／６０の範囲である。さらに水添熱
分解触媒は好適には水素化成分をも含み、これは好適に
は少なくとも１種の第ＶＩＢ族の金属成分および／また
は少なくとも１種の第ＶＩＩＩ族の金属成分を含む。好
ましくは触媒は１種の第ＶＩＢ族の金属成分と１種の第
ＶＩＩＩ族の金属成分とを含む。好適な第ＶＩＢ族の金
属はタングステンおよびモリブデンである一方、好適な
第ＶＩＩＩ族の金属はニッケルおよびコバルトであっ
て、ニッケルがコバルトよりも好適である。第ＶＩＢ族
および第ＶＩＩＩ族の両金属成分は元素状の金属とし
て、硫化物として、酸化物として或いはこれらの２種も
しくはそれ以上の組合せ物として構成することができ
る。水素化成分は、たとえば含浸および同時混練のよう
な当業界で知られた方法により改質Ｙ型ゼオセイトと合
することができる。第ＶＩＩＩ族の金属成分は好適には
０．１〜４０重量％、好ましくは０．５〜１０重量％の
量で存在させる一方、第ＶＩＢ族の金属成分は好適には
２〜４０重量％、好ましくは５〜２０重量％の範囲の量
で存在させる（これら重量比率は触媒の全重量に対し元
素として計算される）。
【００１１】０．３０〜０．７５の範囲、好ましくは
０．３５〜０．６０の範囲の触媒粒子の気孔容積（Ｐ
Ｖ、ｍＬ）と全容積（Ｖｔｏｔ、ｍＬ）との比を有する
水添熱分解触媒を使用することがナフサおよび中間蒸留
液の収率につき有利であると判明した。ナフサおよび中
間蒸留液の収率は、触媒粒子の全容積Ｖｔｏｔ（ｍｍ
3 ）と外表面積（Ｓ、ｍｍ2 ）との比が０．０５〜０．
５０、好ましくは０．１５〜０．４０の範囲である水添
熱分解触媒を用いても有利に作用することが判明した。
水添熱分解触媒は一般に、その異原子に対する許容性を
増大させるため供給物と接触させる前に予備硫化され
る。適する予備硫化法は当業界にて公知である。
【００１２】水添熱分解法の操作条件は、残留炭化水素
油に存在する５２０℃もしくはそれ以上の沸点を有する
炭化水素の少なくとも２０重量％が５２０℃未満の沸点
を有する炭化水素まで（すなわち少なくとも２０重量％
の５２０℃＋変換まで）変換されるような条件とすべき
である。好ましくは水添熱分解法は、少なくとも４０重
量％の５２０℃＋変換が得られるような条件下で操作さ
れる。この変換レベルは、残留炭化水素油が減圧残油ま
たは金属除去された減圧残油であれば特に適している。
本発明による水添熱分解法を少なくとも７０重量％の５
２０℃＋変換が得られるような操作条件下、すなわち高
変換条件下で操作するのが特に有利であると判明した。
特に残留炭化水素油供給物が大気圧残油であれば、この
方法を高変換条件下で操作するのが極めて魅力的である
と判明した。したがって、本発明の方法は中〜高変換条
件下で最も好適に操作される。実際に、これは操作条件
が好適には３５０〜５００℃、好ましくは３８０〜４７
０℃の範囲の温度と、３００バールまで、好ましくは１
００〜２５０バールの範囲の水素分圧と、毎時触媒１ｋ
ｇ当り０．１〜１０ｋｇの供給物（ｋｇ／ｋｇ／ｈ）、
好ましくは０．２〜５ｋｇ／ｋｇ／ｈの範囲の重量空時
速度（ＷＨＳＶ）と、１００〜５，０００Ｎｌ／ｋｇ、
好ましくは２５０〜２，０００ Ｎｌ／ｋｇの範囲のガ
ス／供給物の比とを含む。好ましくは得られる水添熱分
解された流出液を分画して、底部フラクションと少なく
とも１種の蒸留液フラクションとを得る。分画は便利に
は、たとえば大気圧下もしくは減圧下での減圧フラッシ
ングもしくは蒸留のような慣用技術により達成すること
ができる。
【００１３】本発明による方法は最も好適には固定床方
式で行われ、すなわち供給物を水添熱分解用触媒の少な
くとも１つの固定床に通過させる。２つ以上の固定床を
用いる場合はこれら床を直列、並列またはその組合せと
して配置することができ、さらにこの方法は全床を同時
に使用して或いは１個もしくはそれ以上の床を迂回させ
ることにより操作に際し触媒を置換しうるようにて操作
することができる。さらに本発明による方法はスラリー
方式で行うこともでき、供給物を反応器内で触媒粒子と
接触させ、その後に触媒（スラリーとして一緒に）を反
応器中に通過させる。生成物と触媒粒子との分離はその
後に行われる。主たる利点は、使用するゼオライト触媒
がこの触媒の過度の失活なしに残留炭化水素油中に存在
するニッケルおよびバナジウムの優秀な取込能力を予想
外に示すと共に、コークス先駆体に対するその許容性も
優秀であると判明した点である。ニッケルおよびバナジ
ウムによる触媒の被毒およびその結果として急速な失
活、並びにコークス形成による触媒の汚染も一般に接触
残油水添変換にて認められた問題であることが了解され
よう。本発明による方法のさらに他の利点は、慣用のア
ルミナ系触媒と比較し、本発明で使用されるゼオライト
系触媒が現場での向上したフラッシュ蒸留液変率をもた
らして、軽質蒸留液への生成物スレートの移行が観察さ
れた点である。すなわち３７０℃未満で沸騰する軽質蒸
留液の収率は同じ５２０℃＋変換レベルにて一層高く、
すなわち換言すればゼオライト系触媒は等しい５２０℃
＋変換にて向上した３７０℃＋変換をもたらす。
【００１４】精製所で実施する場合、本発明による方法
は精製所の配置に応じ各種の方式で行うことができる。
１つの選択は、残留油供給物を水添熱分解器に流出液流
の循環なしに１回通す、いわゆる「１回通過」方式であ
る。他の選択は、フラッシュ蒸留液（ＦＤ）循環を伴う
方式である。このＦＤ循環方式においては、生成したＦ
Ｄフラクション（すなわち存在する炭化水素の８０重量
％もしくはそれ以上が３７０〜５２０℃の範囲の沸点を
有するフラクション）を循環させると共に再び新鮮な残
留油供給物と一緒に水添熱分解操作にかける。このよう
にして、中間蒸留液（ケロ〜ガス油）およびナフサの収
率を最小ＦＤ収率にて最大化することができる。この操
作方式は、たとえば全くもしくは殆どＦＤ変換操作もし
くは品質向上操作が可能でない精製所の配置にて魅力的
である。さらに他の方式は、水添熱分解装置の底部フラ
クションを循環させると共に再び新鮮な残留油供給物と
一緒に水添熱分解操作にかける残油循環方式である。上
記操作方式の２つもしくはそれ以上の組合せも可能であ
ることは明かである。いずれの方式を選択するにせよ、
これは現存する状況および勿論経済的配慮によって決定
される。
【００１５】本発明による水添熱分解法は、他のユニッ
ト操作と極めて良好に一体化させることができる。１つ
のこの種のユニット操作は金属除去である。既に上記し
たように残留炭化水素油供給物を水添熱分解にかける前
に金属除去することができ、これは残留油が１００ｐｐ
ｍもしくはそれ以上のニッケル＋バナジウム含有量を有
する場合に特に有用である。残留油の金属除去は当業界
で知られた任意の金属除去方により達成することができ
る。一般に、この種の方法は処理すべき供給物を上方
向、下方向または半径方向に水添金属除去触媒粒子の固
定床もしくは移動床を内蔵した１つもしくはそれ以上の
垂直配置された反応器に高められた温度および圧力にて
水素の存在下に通過させることを含む。周知の金属除去
操作はバンカー流操作、固定床操作、固定床スイング操
作および移動床操作である。適する触媒は一般にたとえ
ばアルミナ、シリカもしくはシリカ−アルミナのような
酸化キャリヤよりなり、ここに元素周期律表第ＶＩＢ族
および／または第ＶＩＩＩ族の１種もしくはそれ以上の
金属を元素状で或いは金属化合物として沈着させること
ができる。この種の水添金属除去触媒は多くの触媒供給
業者から市販入手しうる。特に適する触媒は活性作用物
質としてニッケル−モリブデン（ＮｉＭｏ）もしくはコ
バルト−モリブデン（ＣｏＭｏ）の組合せ物の１種を必
要に応じ燐（Ｐ）で促進してアルミナキャリヤ上に有す
るものである。残留油の用途には、シリカキャリヤ上の
モリブデンまたはシリカキャリヤ上のニッケルおよびバ
ナジウムからなる触媒も極めて有用である。水添金属除
去は一般に２０〜２５０バールの水素分圧、３００〜４
７０℃、好ましくは３１０〜４４０℃の温度および０．
１〜１０Ｌ／Ｌ．ｈｒ、好ましくは０．２〜７Ｌ／Ｌ．
ｈｒの空時速度で行われる。
【００１６】本発明の水添熱分解法は、水添熱分解が生
ずる前またはその後に水添脱硫操作と極めて良好に一体
化することもできる。したがって本発明はさらに、残留
炭化水素油、水添熱分解流出液または水添熱分解流出液
から得られた１種もしくはそれ以上の蒸留液フラクショ
ンを水添脱硫にかける水添熱分解法の実施形態をも包含
する。水添熱分解に先立つ残留炭化水素油の水添脱硫
は、水添熱分解後に得られる全生成物が環境上の観点か
ら望ましい低い硫黄含有量を有する点で利点を有する。
この種の操作の欠点は、残留炭化水素油供給物の全容積
を処理せねばならず、より多量かつより高価な装置の使
用を必要とする点である。水添熱分解の前の水添脱硫
は、残留炭化水素油を先ず最初に金属除去する場合にも
有利である。この場合、金属除去は水添脱硫の前に行わ
ねばならない。水添熱分解後の水添脱硫も適する選択で
ある。この場合は、流出液の１部または全部を水添脱硫
にかけることができる。水添熱分解装置の全流出液を水
添脱硫すれば、水添熱分解前の水添脱硫と同様な利点お
よび潜在的な欠点が生ずる。すなわち、低い生成物の硫
黄含有量であるが、比較的大きい反応器容積を必要とす
る。水添脱硫を水添熱分解流出液の分画後に行う場合
は、より小さい水添脱硫装置を使用することができる。
この種の配置においては、１種もしくはそれ以上のフラ
クションの一層選択的な脱硫を行うことができる。実用
的に最も容易な配置は、水添熱分解操作から回収された
ナフサ フラクションおよび／または中間蒸留液フラク
ションの水添脱硫である。水添脱硫は当業界で知られた
方法により行うことができ、一般に炭化水素油供給物を
水素の存在下で高められた温度および圧力にて適する水
添脱硫触媒と接触させることを含む。残油の用途には、
欧州特許出願公開明細書第０，２２４，９４４号に記載
されたＭｏ含有触媒が極めて有用である。中間蒸留液お
よびナフサの用途には、必要に応じＰにより促進された
周知のＮｉＭｏ／アルミナおよびＣｏＭｏ／アルミナ触
媒、並びに貴金属系触媒を好適に使用することができ
る。
【００１７】熱分解された流出液を分画した後に得られ
るナフサ フラクションが、ガソリン配合成分を製造す
るための接触リホーミング法に極めて適する供給原料で
ある。接触リホーミング法は当業界で周知されている。
一般に、接触リホーミングは顕著に変化しないリホーマ
ー供給物の沸点範囲をもたらすのに対し、供給物の化学
組成はパラフィン系炭化水素から芳香族炭化水素への変
換（水素が生成する）により顕著に変化する。一般に認
められるように芳香族物質はガソリンのオクタン価にプ
ラスの作用を示し、したがって接触リホーマーからの生
成物はガソリン配合成分として好適に使用される。接触
リホーミング法は一般に、ナフサ型の供給原料を適する
リホーミング触媒上にリホーミング条件下で通過させ、
生成した水素を回収すると共に、生成物を自動車ガソリ
ン配合成分として有用な２種もしくはそれ以上のリホー
ム物に分離することを含む。したがって、水添熱分解さ
れた流出液から得られるナフサ フラクションの少なく
とも１部を接触リホーマーのための供給物として用いる
本発明による水添熱分解法と、接触リホーマーとの一体
化は極めて魅力的な選択である。特に、使用する水添熱
分解触媒および用いる条件がナフサの製造を促進するよ
うな条件である場合は、接触リホーマーとの一体化が極
めて有利である。
【００１８】水添熱分解された流出液の分画の後に得ら
れる底部フラクションは、他の装置操作と効果的に一体
化する各種の機会を与える。本発明の範囲内である１つ
の極めて有用な選択は本発明による水添熱分解法と熱変
換操作との一体化であり、水添熱分解流出液の操作から
回収された底部フラクションの少なくとも１部を熱変換
操作に対する供給物の少なくとも１部として使用する。
熱変換操作は当業界で知られた任意の熱変換操作とする
ことができ、そのうちビスブレーキングおよび一層苛酷
な遅延コークス化が本発明の目的に好適である。ビスフ
レーキングは周知の方法である。これは連続熱変換法で
あって、その条件は比較的緩和（低い過酷性）であり、
５２０℃＋変換レベルが３０重量％未満に保たれる。極
めて適するビスブレーキング法はヨーロッパ特許出願第
０，００７，６５６号に開示された方法である。この方
法においては先ず最初に炭化水素油供給物を好適には４
００〜５００℃の範囲の温度まで予熱し、次いで熱供給
物を浸漬容器（好適には内部を有する浸漬容器）に上方
向に流動させる。好ましくは、内部は水平な有孔プレー
トであって、浸漬装置の内側に１〜２０個の個数で挿入
される。浸漬装置における滞留時間は５〜６０分間、好
ましくは１０〜４０分間の範囲である。しかしながら、
たとえば内部を含まない浸漬容器を用いるものまたは変
換炉のみを用いるものなど他のビスブレーキング法も本
発明による方法に用いることができる。
【００１９】遅延コークス化は周知の半連続熱変換法で
あって、ビスブレーキングよりも苛酷な条件を含む。遅
延コークス化法は一般に、炭化水素油供給物を通常４０
０〜５５０℃の温度まで予熱すると共に熱供給物を少な
くとも１つのコークスドラムに導入して変換を生ぜし
め、変換の際に生成したコークースで徐々にコークスド
ラムを満たすことを含む。予熱は好適には、新鮮な供給
物を熱分解流出液を分画すべく使用する分離カラムの底
部に通過させ、次いで炉に通過させて行われる。コーク
スドラムにおけるサイクル時間は１０〜３０時間の範囲
とすることができる。一般に２個もしくはそれ以上のコ
ークスドラムを並列方式で配置して、１つのコークスド
ラムがコークスで満たされた際にこのクークスドラムを
迂回すると共に他のドラムをオンラインにする。次い
で、コークスを満杯ドラムからたとえば液圧清浄によっ
て除去し、このコークスドラムを再び操作しうるように
する。揮発性の熱分解流出液は分画のため頂部にてコー
クスドラムから流出する。上記各選択の他に、水添熱分
解装置の底部流は部分酸化法（ガス化）への供給物（そ
の１部）として用いることもでき、清浄ガスを生成させ
てこれを動力および水蒸気を同時発生させ、水素を製造
しおよび／または炭化水素の合成法につき精製所にて綺
麗な燃料ガスとして用いることができる。上記一体化法
の２つもしくはそれ以上の組合せも使用しうることが了
解されよう。
【００２０】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに説明する
が、本発明の範囲はこれら特定具体例のみに限定されな
い。実施例１ ５０ｐｐｍのニッケル＋バナジウム含有量を有すると共
に１３重量％のＣＣＲ含有量を有する表Ｉに示した組成
を有する金属除去された大気圧残油を、８０重量％の５
２０℃＋変換が生ずるような操作条件下で市販の水添熱
分解触媒（２４．３２オングストロームの単位格子寸法
を有する８０重量％の改質Ｙ型ゼオセイトと２０重量％
のアルミナ結合剤とからなる支持体上のＮｉＷ；Ｖｔｏ
ｔ／Ｓ＝０．３０ｍｍ；ＰＶ／Ｖｔｏｔ＝０．５０）と
接触させた。これら操作条件は４１０〜４３０℃の範囲
の操作温度と１５０バールの水素分圧と１．３ｋｇ／ｋ
ｇ／ｈの平均ＷＨＳＶと１５００ Ｎｌ／ｋｇのガス／
供給物の比とを含んだ。全操作時間を４３００時間と
し、ここで水添熱分解触媒の平均失活は１０００時間の
操作当たり２℃であって産業的観点から極めて魅力的で
ある。生成物の組成を表Ｉに示す。表Ｉから見られるよ
うに、５２０℃＋変換は８０重量％であり、３７０℃＋
変換は７５．８重量％であって、高いナフサ収率（３７
重量％）と中間蒸留液収率（全部で３４重量％）とが実
現された。
【００２１】
【表１】
【００２２】実施例２ ５８ｐｐｍのニッケル＋バナジウム含有量を有すると共
に１６重量％のＣＣＲ含有量を有する表ＩＩに示した組
成を有する金属除去された減圧残油を、４７重量％の５
２０℃＋変換が生ずるような操作条件下で市販の水添熱
分解触媒（２４．５６オングストロームの単位格子寸法
を有する８０重量％の改質Ｙ型ゼオセイトと２０重量％
のアルミナ結合剤とからなる支持体上のＮｉＷ；Ｖｔｏ
ｔ／Ｓ＝０．３５ｍｍ；ＰＶ／Ｖｔｏｔ＝０．４５）と
接触させた。これら操作条件は４１０〜４１５℃の範囲
の操作温度と１３０バールの水素分圧と０．７ｋｇ／ｋ
ｇ／ｈの平均ＷＨＳＶと１０００ Ｎｌ／ｋｇのガス供
給物の比とを含んだ。生成物の組成を表ＩＩに示す。
【００２３】
【表２】
【００２４】表ＩＩから見られるように、５２０℃＋変
換は４７重量％であり、３７０℃＋変換は４３．３重量
％であって、高いナフサ収率（２３重量％）と許容しう
る中間蒸留液収率（全部で１５重量％）とが実現され
た。
【００２５】実施例３ １００ｐｐｍのニッケル＋バナジウム含有量を有すると
共に１２重量％のＣＣＲ含有量を有する表ＩＩＩに示し
た組成を有する直留の大気圧残油を、５３重量％の５２
０℃＋変換が生ずるような操作条件下で市販の水添熱分
解触媒（２４．３２オングストロームの単位格子寸法を
有する８０重量％の改質Ｙ型ゼオセイトと２０重量％の
アルミナ結合剤とからなる支持体上のＮｉＷ；Ｖｔｏｔ
／Ｓ＝０．３０ｍｍ；ＰＶ／Ｖｔｏｔ＝０．５０）と接
触させた。これら操作条件は４１０〜４３０℃の範囲の
操作温度と１５０バールの水素分圧と２．０ｋｇ／ｋｇ
／ｈの平均ＷＨＳＶと１５００ Ｎｌ／ｋｇのガス／供
給物の比とを含んだ。生成物の組成を表ＩＩＩに示す。
表ＩＩＩから見られるように、５２０℃＋変換は５３重
量％であり、３７０℃＋変換は４９重量％であって、高
いナフサ収率（１４重量％）と中間蒸留液収率（全部で
３１重量％）とが実現された。
【００２６】
【表３】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カール−ハインツ・ウイルヘルム・ローブ シユレーゲル オランダ国 1031 シー・エム アムステ ルダム、バトホイスウエヒ ３ (72)発明者 ヘニー・シヤペル オランダ国 1031 シー・エム アムステ ルダム、バトホイスウエヒ ３

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 残留炭化水素油を水素の存在下で２４．
    ２０〜２４．６５オングストロームの範囲の単位格子寸
    法を有する改質Ｙ型ゼオセイトを含む水添熱分解触媒
    と、残留炭化水素油に存在する５２０℃もしくはそれ以
    上の沸点を有する炭化水素の少なくとも２０重量％、好
    ましくは少なくとも４０重量％が５２０℃未満の沸点を
    有する炭化水素まで変換される操作条件下にて接触させ
    ることを特徴とする残留炭化水素油の水添熱分解法。
  2. 【請求項２】 Ｙ型ゼオセイトが超安定性のＹ型ゼオセ
    イトまたは極めて超安定性のＹ型ゼオセイトである請求
    項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 水添熱分解触媒が少なくとも１種の第Ｖ
    ＩＢ族の金属成分と少なくとも１種の第ＶＩＩＩ族の金
    属成分とを含む請求項１または２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 第ＶＩＢ族の金属がタングステンもしく
    はモリブデンであり、第ＶＩＩＩ族の金属がニッケルで
    ある請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 水添熱分解触媒粒子が０．３０〜０．７
    ５の範囲の気孔容積（ＰＶ、ｍＬ）と全容積（Ｖｔｏ
    ｔ、ｍＬ）との比を有する請求項１〜４のいずれか一項
    に記載の方法。
  6. 【請求項６】 水添熱分解触媒粒子が０．０５〜０．５
    ０の範囲の全容積Ｖｔｏｔ（ｍｍ3 ）と外表面（Ｓ、ｍ
    ｍ2 ）との比を有する請求項１〜５のいずれか一項に記
    載の方法。
  7. 【請求項７】 操作条件が３５０〜５００℃の範囲の温
    度および３００バールまでの水素分圧を含む請求項１〜
    ６のいずれか一項に記載の方法。
  8. 【請求項８】 用いる条件が、残留炭化水素油に存在す
    る５２０℃もしくはそれ以上の沸点を有する炭化水素の
    少なくとも７０重量％を５２０℃未満の沸点を有する炭
    化水素まで変換する条件である請求項１〜７のいずれか
    一項に記載の方法。
  9. 【請求項９】 残留炭化水素油が減圧残油である請求項
    １〜８のいずれか一項に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 残留炭化水素油が大気圧残油である請
    求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 １回通過方式で操作する請求項１〜１
    ０のいずれか一項に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 底部フラクションの少なくとも１部お
    よび／または水添熱分解流出液から得られたフラッシュ
    蒸留液フラクションの少なくとも１部を循環させて再び
    新鮮な残油供給物と一緒に水添熱分解処理にかける請求
    項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 残留炭化水素油供給物を先ず最初に金
    属除去処理にかける請求項１〜１２のいずれか一項に記
    載の方法。
  14. 【請求項１４】 残留炭化水素油、水添熱分解流出液ま
    たは水添熱分解流出液から得られた１つもしくはそれ以
    上の蒸留液フラクションを水添脱硫にかける請求項１〜
    １３のいずれか一項に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 水添熱分解流出液から得られるナフサ
    フラクションを少なくとも部分的に接触リホーミング
    処理にかける請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方
    法。
  16. 【請求項１６】 水添熱分解流出液から得られる底部フ
    ラクションを少なくとも１部を熱変換装置への供給物の
    少なくとも１部として使用する請求項１〜１５のいずれ
    か一項に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 熱変換装置がビスブレーキング装置で
    ある請求項１６に記載の方法。
JP8185315A 1995-06-29 1996-06-27 残留炭化水素油の変換方法 Pending JPH0925488A (ja)

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