JPS5824472B2 - 炭化水素油を蒸気分解させる方法 - Google Patents

炭化水素油を蒸気分解させる方法

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JPS5824472B2
JPS5824472B2 JP48128133A JP12813373A JPS5824472B2 JP S5824472 B2 JPS5824472 B2 JP S5824472B2 JP 48128133 A JP48128133 A JP 48128133A JP 12813373 A JP12813373 A JP 12813373A JP S5824472 B2 JPS5824472 B2 JP S5824472B2
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JP
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oil
steam
vacuum
hydrofining
atmospheric
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ジヨージ・ダグラス・ゴウルド
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Chevron Research and Technology Co
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING 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
    • C10G69/00Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one other conversion process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING 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
    • C10G69/00Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one other conversion process
    • C10G69/02Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one other conversion process plural serial stages only
    • C10G69/06Treatment of hydrocarbon oils by at least one hydrotreatment process and at least one other conversion process plural serial stages only including at least one step of thermal cracking in the absence of hydrogen

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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は炭化水素油を蒸気分解させる方法に関する。
重い炭化水素油、たとえば真空残油、常圧残油およびア
スファルト型の材料の処理は特に製油業者に関係する。
これらの材料は高い硫黄含量を有し、このため燃料油の
仕様に応じ難(しているだけでな(製品の価値が比較的
に低く、処理経済を非常に重要なものにしている。
真空残油のような重い炭化水素油を高温で過熱蒸気と接
触することによってピッチ、タール、ガス、軽油および
重い油留分を形成することは周知である。
かかる形成方法の実施に当って主な因子のうちの二つは
(1)高温蒸気の発生経済と、(2)結果として生じた
製品中に許容される硫黄含有量とである。
この発明は炭化水素を水素転化および蒸気分解しこれら
を高能率で組合せる集中合理化方法に関する。
前述のように、蒸気を使用し、炭化水素を蒸気と高温で
接触させることによってピッチまたはタールを発生させ
ることは周知である。
これについては、たとえば米国特許第3617477号
および3674679号を参照されたい。
1972年2月7日付けの「オイル・アンド・ガス・ジ
ャーナル」中の「クレハ・フラックス・クルード・オイ
ル・フォア・オレフィン」と題する一基に過熱蒸気を使
用して原油を分解し、ターノヘ ピンチ、エチレンおよ
びアセチレンを形成することが記載されている。
過熱蒸気は1対の炉中で発生して反応器に送られる。
加熱された原油が過熱蒸気を含む反応器中に射出される
米国特許第3618331号は、水素転化からの熱流を
水と熱交換することによってタービンを駆動するための
蒸気を発生することを示している。
この発明は炭化水素の蒸気分解のための過熱蒸気を発生
させるに必要なエネルギーの一部として発熱性水素転化
方法中に発生した熱を使用するものである。
この発明は特に集中合理化方法に関し。重い炭化水素油
原材料をまだ処理中に発生した熱でハイドロファイニン
グし、水素転化方法たとえば・・イドロファイニング処
理からの熱を少くとも部分的に回収して過熱蒸気を発生
するに必要なエネルギーの一部として使用し、この過熱
蒸気とハイドロファイニングされた炭化水素を蒸気分解
領域に供給し、ここで炭化水素油を分解してタール。
ピッチ、サイクル油および軽いガスを形成する。
この発明の集中合理化方法によって、発熱性ハイドロフ
ァイニングまたは水素転化中に発生した熱は蒸気分解処
理に必要な過熱蒸気を発生させるのに有効に利用するこ
とができる。
さらに、蒸気分解処理領域からの製品は硫黄含量が少な
(、製品を価値あらしめ、硫黄除去の別の装置を不要と
する。
この明細書に使用される「水素転化」なる用語は水素が
実際に消費されろ水添分解および・・イドロファイニン
グを含むものを意味する。
「ハイドロファイニング」なる用語は水添脱硫および水
添脱硝を含むものを意味する。
水添脱硫は主としてハイドロファイニング法において実
施される。
しかしながら、供給原料油が多量の窒素を含む時は、水
添脱硝もまた行なわれる。
この水素転化処理工程は通常の温度および圧力で実施さ
れる。
約260°〜480℃(500°〜900下)、特に3
40°〜450℃(6500〜850下)の温度が使用
される。
約35〜700kg/cwtゲージ圧(500〜101
0000psi、特に35〜210 kg/c4ゲージ
圧(500〜3000psig)の圧力が使用され、液
空間速度は0.2〜10.0、特に2.0〜5.0が推
奨される。
水素転化領域への水素供給割合(補充再循環水素)は炭
化水素供給量11当り約120〜236ol(500〜
20000標準立方フイード/バレル)特に約470〜
1180J(2000〜5000標準立方フイート/バ
レル)の範囲である。
前述のように、水添脱硫がハイドロファイニング領域に
おいて重要であるカ瓢供給炭化水素油によっては水添脱
硝もまた重要である。
水素転化領域に使用される触媒は水素添加−脱水素活性
を有するとともに活性分解成分を有する材料から成る。
代表的な分解成分はシリカ−アルミナ、シリカ−マグネ
シア、シリカ−アルミナ−ジルコニア複合物、酸処理粘
土およびゼオライトA、ホーシマサイト、ゼオライトX
およびゼオラ;イトYのような結晶性アルミノ珪酸塩ゼ
オライト型分子篩を含む。
触媒の水素添加−脱水素成分は第■群金属および第■群
金属の化合物から選定された少(とも一つの水素添加成
分と、第■群金属および第■群金属の化合物から選定さ
れた少くとも一つの水素添加成分とを含むことが推奨さ
れる。
水素添加成分の推奨される組合せは硫化ニッケルと硫化
モリブデン、硫化コバルトと硫化モリブデン、コバルト
トモリフテン、ニッケルとタングステンである。
; 水素転化処理工程が水添分解である時は、貴金属含
有触媒もまた使用されうる。
推奨されるハイドロファイニング触媒は第■群および第
■群の金属とその化合物の水素添加成分を有するアルミ
ナの担体から成り、不連続の実質的に不溶性の金属燐酸
塩粒子が分散される。
この金属燐酸塩はジルコニウム、チタニウム、錫、トリ
ウム、セリウムおよびハフニウムのような金属の燐酸塩
から選定され、触媒のほぼ全体の燐含有量を含む。
推奨される不溶性の金属燐酸塩成分は□ジルコニウムお
よびチタニウムの燐酸塩である。
この一般的な形式の触媒およびその製造方法は米国特許
第3546105号および3493517号に記載され
る。
炭化水素の蒸気分解は約816°〜1650 ℃(15
QO°〜3000”F)、特に870°〜1480℃(
1600°〜2700下)の範囲の温度および0.42
〜21kg/c4(6〜300 psi )絶対圧特に
1〜10.5kg/c4(14,7〜150psi )
絶対圧の範囲の圧力で実施される。
処理時□間は約0.001〜0.1秒、特に0.003
〜0.05秒の範囲にある。
蒸気分解領域に送られる炭化水素は中間冷却されること
なしに蒸気分解領域に直接送られうる。
すなわち、もし蒸気分解領域へ送られる炭化水素がまず
ハイドロファイニングされるならば、生成物は204°
〜371℃(400゜〜700下)の範囲の温度で蒸気
分解領域に送られうる。
このため蒸気分解領域への原料油を予備加熱する加熱負
荷が減少していっそう効率的な方法が与えられる。
蒸気分解領域へ送られる蒸気は過熱され704°〜24
80℃(1500° 〜4500’P)の温度にある。
この発明の推奨実施例を示す図面において、原油が管1
から常圧蒸留塔2へ供給される。
常圧残油は管3によって除去され真空蒸留塔4へ送られ
る。
真空ガス油留分は管5を経て取出され、重い常圧ガス油
(管6)と結合して管8により・・イドロファイニング
領域9へ送られる。
真空蒸留塔4中の真空残油は管10を経て残油・・イド
ロファイニング領域11へ送られる。
軽いガス油は塔2から除去されて管7を経て水添分解領
域12に送られる。
水素転化領域9,11,12からの流出物はそれぞれ蒸
気ボイラ13,14,15を通り、熱がそれぞれ流出物
流16,17,18から除去される。
丞気はそれぞれ管19,20,21によって蒸気ボイラ
13,14,15を通る水から発生する。
管19.20.21はボイラ13,14゜15中に発生
した蒸気を過熱蒸気発生器22に送る。
過熱蒸気は管23によって蒸気分解領域24へ送られる
・・イドロファイニング領域11からの流出物は管17
によって蒸気分解領域24へ送られる。
蒸気分解領域24からの流出物は管25によって分別器
26に送られ、ここでピッチ、ガス油および他の生成物
が分離される。
図面はこの発明の推奨される実施例を示すけれども、こ
の発明の範囲内で種々の修正がなされうろことは明瞭で
ある。
たとえば、常圧ガス油はハイドロファイニング領域9に
送られる前に真空ガス油と混合する必要はない。
また、分別器26から得られたガス油は水素転化領域か
らの熱を必要なエネルギーの一部として使用して発生し
た過熱蒸気を使用して蒸気分解されてエチレン、プロピ
レン、ブタジェンのような不飽和炭化水素を発生する。
さらに、前述のように、ハイドロファイニングを受けた
炭化水素を水素転化領域11から蒸気分解領域へ中間冷
却することなしに直接送ることが望ましい。
この発明の基本概念は蒸気分解領域において使用される
過熱蒸気を発生させるために水素転化領域9,11,1
20何れかまたはすべてにおいて発生する熱を使用する
ことである。
従って、真空残油はもし操作条件が許すなら最初にハイ
ドロファイニングする必要はない。
この発明の基本概念によれば単に炭化水素を水素転化す
る際に発生する熱が炭化水素を蒸気分解するのに使用さ
れる過熱蒸気を発生するのに必要なエネルギーの一部と
して使用されることを要求するに過ぎない。
蒸気分解領域において広範な供給原料油が使用されうる
これらの原料油は通常177°〜540’C(350°
〜1000下)以上の範囲の沸点を有する。
特に推奨される原料油は真空残油その他の重い炭化水素
油すなわち減圧蒸留残油、常圧蒸留残油、けつ岩油、コ
ールタール留出物等である。
原油と留分の混合体および石油の原油とシエール原油の
混合体等もまた満足すべき原料油である。
使用される原料油は540℃(1000下)以上に沸騰
した多量の材料を含むことが推奨される。
軽いガス油、エチレン分解残油等の軽い原料油もまた使
用しつる。
蒸気分解領域への供給原料油は最初に・・イドロファイ
ニングを受けて硫黄分を減少させることが推奨される。
蒸気分解領域への原料油を前取て・・イドロファイニン
グすることによって、硫黄分の)減少した製品が得られ
、これに伴って製品の価値が増大する。
さらに、ハイドロファイニング領域からの流出物を蒸気
分解領域に蒸気ボイラーに通すように中間冷却すること
なしに供給することによって、蒸気分解領域への供給物
を予熱するための処理装置が不必要となる。
広範囲の実施例がこの発明の範囲内で考えられうるのは
明白である。
【図面の簡単な説明】
図面はこの発明の方法の一実施例を実施するのりに適し
た装置および流路の概略図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1(a)原油を常圧蒸留することにより、重質常圧軽油
    及び常圧蒸留残渣油を生成し、 (b) 前記の常圧蒸留残渣油を減圧蒸留することに
    より、減圧蒸留残渣油及び減圧軽油を生成し、(e)
    第1ハイドロフアイニング帯域内で前記の減圧蒸留残
    渣油をハイドロファイニングすることにより、ハイドロ
    ファイニングされた減圧蒸留残渣油を生成し、 (d) 第2ハイドロフアイニング帯域内で前記の重
    質常圧軽油及び前記の減圧軽油を・・イドロファイニン
    グすることにより、ハイドロファイニングされた油と熱
    とを生成し、 (e) 工程(d)において生成した熱の少な(とも
    一部を回収し、 げ)過熱水蒸気を生成するのに必要なエネルギーの一部
    として、工程(e)で回収された熱を用いて過熱水蒸気
    を発生させ、そして (g) 水蒸気分解帯域内で前記の・・イドロファイ
    ニングされた減圧蒸留残渣油と前記の過熱水蒸気とを接
    触させることにより、硫黄分の少ない水蒸気分解生成物
    を生成する ことを特徴とする集中合理化方法。
JP48128133A 1972-12-21 1973-11-14 炭化水素油を蒸気分解させる方法 Expired JPS5824472B2 (ja)

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JPS4990304A JPS4990304A (ja) 1974-08-29
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