JPS58111891A - 重質油の熱分解法 - Google Patents

重質油の熱分解法

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JPS58111891A
JPS58111891A JP20934581A JP20934581A JPS58111891A JP S58111891 A JPS58111891 A JP S58111891A JP 20934581 A JP20934581 A JP 20934581A JP 20934581 A JP20934581 A JP 20934581A JP S58111891 A JPS58111891 A JP S58111891A
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JP
Japan
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oil
residue
heavy
solvent
extracted
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JP20934581A
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Inventor
Saburo Matsumiya
松宮 三郎
Koichi Washimi
弘一 鷲見
Toichi Yamaguchi
山口 東一
Hiroaki Yoshino
吉野 弘明
Norihiko Yoshida
紀彦 吉田
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Toyo Engineering Corp
Original Assignee
Toyo Engineering Corp
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Publication date
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は重質油の改良された熱分解方法に関するもので
あり、更に詳しくは石油系重質油を熱分解して軽質油及
びガスを得る場合、副生する残渣を液状で抜き出し、こ
れを生成した軽質油の一部又は原料重質油を溶媒として
抽出操作に付し、残虐中の可溶成分を抽出する方法に関
するものである。
重質油の熱分解に於ては時間と共に分解反応と重縮合反
応が同時に進行し、最終的には分解によって生成したガ
ス、揮発性油分及び非揮発性の熱分解残渣とを生成する
。通常、硫汝分や重金属を高い濃度で含む重質油の分解
残渣はその利用分野が極めて限られ、揮発性油分に比し
て低℃・評価しか与えられないことはよく知られている
。従って、従来揮発性の油分の得率を出来るだけ訓くす
るために苛酷な条件で熱分解を行う所謂コーキング法が
採用されている。
しかし、このコーキング法の欠点は苛酷な分解条件のた
めにエネルギー消費が大で、ガスの発生特に脱水素反応
が併発し、そのために揮発性油分の収率とともにガスの
収率が増加し、同時に揮発性油分の軽質化及び不安定化
が起ることである。
不安定化は脱水素反応による二重結合の増加がもたらす
ものであり、これを安定化するのには高価な水素を用い
て水添処理をしなくてはならず不経済である。
我が国に倣ける石油製品の需給関係は軽質油よりも、む
しろ中間留分の不足が今后の傾向であり、この観点から
もいたづらにエネルギーを消費して浦を軽質化するのは
明らかに得策ではない。熱分解に伴う分解油の必要以上
の軽質化及び脱水素反応の進行を抑制するには熱分解条
件を温和なものにすればよし・が、この場合の問題は熱
分解残漬中に重質油分がかなり残存し、揮発性油分の収
率が低くなることである。
本発明者らは、詳細な研究の結果、熱分解残漬中に残存
する油分中には重質な揮発性の油分もかなり含まれるが
残漬中の非揮発成分との高い親和性のために通常の蒸留
操作では分離回収することが出来ないことをつきとめ、
この知見に基いて経済的な他の分離方法について研究を
重ねた結果本発明に到達したものである。すなわち本発
明者らは、熱分解残漬中に残存する重質の揮発性油分は
抽出によって分離し得ること、更に抽出の溶媒として従
来使用されているプロパン・ブタン等の軽質溶媒では高
価であるのみならず、対象とする重質油分との親和性が
充分でなく不適当であり、それよりも熱分解で生成した
揮発性油留分な混合物のまま溶媒として使用し得ること
、更にこの場合、熱分解装置の加熱炉、分留塔と有機的
に組み合せることにより抽出を溶媒から分離する操作が
不必要になることを発見した。
更に本発明らは、この熱分解残漬を熱可塑性のあるピッ
チ状で得られる様に熱分解を制御し、このピッチの軟化
点以上の温度で抽出をすれば極めて迅速に抽出か出来る
ことも発見した。
更に重要なことは、この様な方法によれば、熱分解残渣
中の揮発性油分のみならず、非揮発性であっても他の揮
発性油分に容易に溶解し、それ自身が硫貨及び重金属を
多量に含まないタール分をも抽出することが可能となり
、この様なタール分は他の分解生成油と混合した状態で
は通常の方法により水添分解、接触分解の原料として使
用し得ることを発見した。
本発明の目的は熱分解による生成油分の不必要な軽質化
及び脱水素反応の進行を抑制しながら揮発性油分の収率
を増加し、更に従来残渣としてしか評価されなかったタ
ール分をも有効に利用することが可能な重質油の熱分解
法の提供にある。
本発明の重質油の熱分解法は、石油系重質油を熱分解し
て生成するガス及び揮発性油分を留出せしめる一方、液
状で抜き出された熱分解残渣を該揮発性油分の一部又は
重質油を溶媒としてこれと液状で接触せしめて該熱分解
残虐中の溶媒可溶成分を抽出し、ついで抽出残漬を固体
粒子として溶媒から分離することを特徴とするものであ
る。
このようにして熱分解残漬から抽出された抽出油は溶媒
と分離することなく原料の重質油とともに熱分解工程に
循環され新たな原料とともに更に熱分解されてもよい。
又は、このようにして処理する以外に抽出油を溶媒と分
離することなく水素化脱硫安定化処理又は水素化分解に
付するか、接触熱分解するか、あるいは溶媒として直留
常圧蒸留残油若しくは減圧蒸留残油を用いた場合は抽出
油と溶媒とを分離することなくそのま匁燃料油として使
用することもできる。
本発明において用いられる石油系重質油は原油、常圧蒸
留残油、減圧蒸留残油である。
原料重質油は連続的に管状加熱炉で好ましくは出口温度
tSO〜SSO℃まで急速に加熱され、これに続く反応
槽で好ましくは、温度350〜500℃、圧力/〜2Q
 ATA、滞留時藺/〜10時間の条件で熱分解反応が
進められる。この場合熱分解の程度は熱分解残漬が固体
のコークスにならず、流体として扱えるピッチの状態に
とどめることが必要である。一方、熱分解の程度が不足
している場合には抽出による固形分分離が困難となるの
でピッチ中のキノリンネ溶分が5チ以上50%以下の範
囲にあることが望ましい。熱分解反応槽には常圧下でス
チームを吹き込んでピッチ中の揮発性油分をストリッピ
ングにもよい。
一般にピッチ中にはJIS等で規定される溶剤分別法に
よるヘキサン(又はペンタン)不溶分、ベンゼン不溶分
、キノリン(或はピリジン)不溶分を含むが、抽質を再
熱分解又は他の精製工程えの中間原料とする場合には抽
出お限度はベンゼン可溶分までにとどめることが望まし
い。これはそれ以上の重質油分を抽出すると一般に重金
属等の不鈍物が過多になり、又コークスを生成し易いか
らである。抽質を重油や減圧蒸留残油と混合して燃料と
する場合にはこの限りではない。なお、云うまでもな(
・ことであるが重質油を溶媒として用いる場合は、原料
重質油と溶媒として用(・られる重質油とは同種である
ことは必らずしも必要ではなく、異種のものでもよい。
溶媒の量は溶媒の種類により異なる力瓢一般的には熱分
騨残清/重量部に対して溶媒7〜/θ重量部である。抽
出温度は好ましくは常温ないし、? s o ’cであ
る。
抽出の程度は抽出の温度が高い程、溶媒の沸点が高い程
、又溶媒の芳香族性が高い程深くなる。
目的とする抽出の程度によって条件及び溶媒を選ぶ必要
があるが、本発明者らは抽出温度をピッチの1!4法に
よる軟化点より高くすることによって抽出の速度が飛躍
的に速(なることを発見した。
抽出の装置としては通常使用されるものなら特に制限は
ないが抽出残油は非常に細かい固体粒子となるので固体
の抽出用装置を用いることが必要である。
軽油以上の沸点を持つ油留分を溶媒とした場合には、溶
媒が抽出残渣の粒子」二に耐着残存し易いので溶媒と分
離する前、或いは後にナフサ、灯油等の揮発性の留分で
洗浄することが望ましい。
本発明の一実施態様を添付図面を参照して以下に説明す
る。原料重質油・はライ・ン/がら速続的に管状加熱炉
コに導入されて急速に4’5&〜s5゜“°Cに加熱さ
れ、ライン3を経て反応槽グに導入される。こ\で重質
油は3500〜!; 00 ’Cにおいて、滞留時間7
〜70時間、圧力/〜、l Q ATAの条件下で熱分
解される。生成したガス及び揮発性の分解油蒸気は反応
槽ダの上部から抜き出されラインSを経て分留塔乙に導
入され、こ〜でガス、ナフサ留分、灯油及び軽油の各留
分並びに塔底油に分離される。ガス、ナフサ留分、灯油
及び軽油の各留分はそれぞれラインg、9.10及び/
/を経て取り出される。なお7は凝縮器、//は冷却器
である。
反応槽ダにおいて副生じた液状の熱分解残油はライン/
3、ポンプ/ll及びライン/Sを通って抽出塔/乙の
頂部に液状のま\送入される。一方、分留塔乙からの塔
底油はライン/7、ポンプ/g及びライン/ヲを通って
抽出塔/乙の底部に近い部分に送入され、塔頂部からの
熱分解残油と常温ないし330°Cにおいて向流接触し
、その中の溶媒i+J溶成分成分出する。抽出浦は抽出
塔/乙め頂部から抜き出され、ラインコθを経てライン
/の原料重質油に混合され、反応槽グに循環される。
抽出塔/6内にお(・てピッチ中に含有されるコークス
分は抽出残渣として溶媒中に固体粒子の形で沈降するの
で、これを揮発性の軽質油、例えば、ライン2/、ポン
プ22及びライン、23を通って抽出塔/乙の最下段に
供給される灯油留分によって洗滌する。コークス粒子の
スラリーはぎ出浴/乙の底部からライン23を経て抜き
出され、溶媒回収、乾燥装置2’lを通ってライン2S
からコークス粉として系外に取り出される。  ゛なお
、溶媒としては、前述したように分留塔乙からのナフサ
留分および、灯油留分、軽油留分またはこれらの混合物
を用いることができるほか、系外からの通常の石油留分
中、ナフサから減圧残渣に至る各留分の−又は二以上の
混合物を用いることもできる。
抽出塔/乙からの抽出/Ihは、反応槽グに循環される
かわりに、そのま〜、又は分留塔/乙からの他の留分と
混合して水添脱硫、水添分解又は接触分解装置の原料と
することができる。更に、溶媒として常圧残油又は減圧
残油を用いれば抽出浦はそのまま燃料油として用いるこ
とができる。
本発明の方法によれば、従来行はれていた如く、熱分解
に於ける分解生成浦収率を上げるために苛酷な熱分解条
件を採用してエネルギーを余計に消費し、不必要な油の
軽質化及び脱水素を併発することなく、省エネルギーの
下に良質な中間留分の収率を高くし、更に従来は残油と
看做されていたタール分も有効に利用することが可能と
なり、石面資源の有効利用効果は極めて大きい。
次に本発明の実施例を示す。なお、実施例中のチは重量
による。
実施例 硫酔分lI%を含み、API比東7°、コンラドソン残
灰分、20多の予め予熱された中近東系減圧蒸留塔底油
を/θQ kg//′Hr の速度で、連続的に管状の
加熱炉を通しll90℃まで加熱し、続いて3001の
内容積を持ち、攪拌機を有する常圧の反応槽に供給して
熱分解反応を進行せしめた。生成したガスと揮発性油分
は反応槽の上部から連続的に抜き出し、底部からピッチ
を反応槽内の液レベルが一定になるように連続的に抜き
出した。この時の反応槽内の温度はl/l、20℃、平
均滞留時間はコ時間で、ガス、揮発性油分、ピッチの各
収率はそれぞれ5%、乙θチ、33%であった。又ピッ
チ中のベンゼン不溶分は50%であった。
次に、内容積201の攪拌機付きの抽出槽を用い、これ
に反応槽底部から抜き出したピッチを300℃で3!;
kV’Hx  と、分解生成油の中、2sθ〜33.0
 ’Cの留分を分留塔から、20 kV′Hr抜き出し
てそれぞれ供給し混合した。抽出油はスラリー状で抽出
槽底部より抜き出し、100℃に冷却してからスーパー
デカンタ−によりスラリーを遠心分離し、更に固形分は
灯油で洗浄した後にスチームで油分を追(・出し、て乾
燥した。この時の抽出槽内の温度は250 ’Cであり
、1坪られた抽出残漬は粒径2θ〜700μでその収率
はピッチに対し55チであった。
一方、抽出残漬分離した抽出液を全幇反応槽への原料と
混合し熱分解系に再循環した。この再循環を開始してか
ら10時間后に全系が定常化した状態でのガス、揮発性
油分及び抽出残漬の原料に対する各収率はそれぞれ乙チ
、46%及び2g%であった。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施態様を示すフローシートである。 コ・・・管状加熱炉   グ・・・反応槽乙・・・分留
塔    /乙・・・抽出塔、24・・・溶媒回収、乾
燥装置 手 続 補 正 書 (自発) 昭和57年ヶ月 5日 特許庁長官 殿 1、事件の表示 昭和S乙年特許願  第2093’l
!;号3、補正をする者 事件との関係   出願人 東洋エンジニアリング株式会社 4、代理人 住所  東京都港区赤坂1丁目9番20号よ補正命令の
日付 なしく自発補正) 乙補正の対象 明細書の発明の名称の欄、特許請求の範囲の新名称二重
質油の処理方法 (2、特許請求の範囲を別紙のとおり訂正する。 (3)明細書第1頁、第13行、「熱分解」を「処理」
に訂正する。 (4)明細書第5頁、第1行、「熱分解法」を「処理方
法」に訂正する。 (5)明細書第3頁、第2行、「熱分解法」を「処理方
法」に訂正する。 補正された特許請求の範囲 石油系重質油を熱分解して生成するガス及び揮発性゛油
分を留出せしめる一方、液状で抜き出された熱分解残漬
を該揮発性油分の一部又は、重質油を溶媒としてこれと
液状で接触せしめて該熱分解残漬中の溶媒可溶成分を抽
出し、ついで抽出残渣を固体粒子として溶媒から分離す
ることを特徴とする重質油の処理方法。 手続補正型(鵠) 昭和57年12月27日 特許庁長官 殿 1、 事件の表示 昭和56年特許願第209345号 2、 発明の名称 重質油の処理方法 3、 補正をする者 事件との関係  特許出願人 東洋エンジニアリング株式会社 4、代理人 な  し (自発補正) 7、 補正の内容 (1) 明細書第12頁、第12行目の後に。 [実施例その2 前記の実施例と同じ減圧残渣油を原料とし、同じ条件下
で熱分解して得られたピッチを内容積101の攪拌機つ
きオートクレーブにピッチの5倍鋤の0−へキサンと共
に仕込み、温度130℃、圧力5気圧下で30分攪拌し
2回分式に抽出を行った。しかる後にオートクレーブの
底部ノズルより内容物を全量流し出し、加圧下のまま4
00メツシユのフィルターを通して不溶解残漬を溶液か
ら分■した。濾液は加圧下に加熱しながら徐々に圧力を
下げ溶媒のn−ヘキサンを蒸発せしめ、あとに抽出油を
得た。 また、溶液から分離した不浴嘴残渣は常圧下に放置して
耐暑溶媒を蒸発せしめ乾燥した粉状の残漬とした。 この結果、抽出油のピッチに対する一収率は31重重鏝
、残渣油69重鏝%であり、熱分解を含めて減圧残渣油
に対する製品油収率は抽出油を含めると70.5重鐘%
に達した。 また、この場合、抽出油中のn−へブタン不溶分は0.
5重鎖%と極めて低く、抽出油の収率は垂質熱分解留出
油を溶媒とした場合より低いが抽出の選択性は高い結果
を示した。 そこで、熱分解により生成流出した揮発性油分の中、n
−ヘキサンに近い留分として沸点50〜80℃の留分を
n−ヘキサンに重置比で30ニア0の割合で混合し、こ
の混合溶媒を同様の条件。 すなわち温度130℃で30分間攪拌し、抽出油。 残漬、溶媒をそれぞれ分離したところ、抽出油のピッチ
に対する収率は32.5重−%、残漬67.5重量%と
なり、抽出油中のn−へブタン不溶分は0.8重鎖%で
n−ヘキサン単体の場合との差は極めて僅かであった。 」を挿入する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. / 石油系重質油を熱分解して生成するガス及び揮発性
    油分を留出せしめる一方、液状で抜き出された熱分解残
    渣を該揮発性油分の一部又は、改質油を溶媒としてこれ
    と液状で接触せしめて該熱分解残渣中の溶媒可溶成分を
    抽出し、つ(・で抽出残虐を固体粒子として溶媒から分
    離することを特徴とする重質油の熱分解法。
JP20934581A 1981-12-25 1981-12-25 重質油の熱分解法 Pending JPS58111891A (ja)

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