JPS5934755B2 - 重質炭化水素油の水素化処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は重質炭化水素油の水素化処理方法に関し、さら
に詳しくは重質炭化水素油をまず触媒能を有しない充填
物層を通して熱処理し、次いで触媒層を通して水素化す
ることにより、灯油、軽油等の中間留分の得率を向上せ
しめると共に水素の消費量を節減することのできる重質
炭化水素油の水素化処理方法に関する。

近年、世界的に原油が重質化する傾向にあると同時に、
石油の需要構造が変化し、軽質油が不足する一方で重質
油が余る傾向を示している。

そのため、重質油を分解してナフサ、灯油、軽油などの
軽質油に転化する技術が多数開発されてきている。

そのうち特に水素化処理の技術は良質の軽質油が得られ
るため有望視されている。

また、この水素化処理においては反応器内で供給原料油
と水素を向流で反応させることが広（行なわれている（
特公昭４５−３０４６６号公報、特公昭５１−２１００
５号公報など）。

しかしながら、上記のような従来法では、原料油のすべ
ての留分が水素化処理を受けるため、アスクアルテン類
への過度の水素添加が生じたり中間留分が過分解してさ
らに軽質化する傾向があり、その結果として中間留分の
得率が低いと同時に水素消費量が大きいという欠点があ
った。

そこで本発明者は、中間留分の得率が高（、しかも水素
消費量の少ない重質炭化水素油の水素化処理方法を開発
すべく鋭意研究を重ねた。

その結果、供給原料である重質炭化水素油と水素とを向
流接触させると共に、まず重質炭化水素油を触媒能を有
しない充填物層を通して熱処理し、熱処理された重質炭
化水素油を触媒層に導入して水素化処理することにより
目的を達成しうろことを見出した。

本発明はかかる知見に基いて完成したものである。

すなわち本発明は、重質炭化水素油を水素と向流接触せ
しめて水素化処理する方法において、重質炭化水素油を
触媒能を有しない充填物層を通過せしめて熱処理し、次
いで触媒層を通過せしめて処理することを特徴とする重
質炭化水素油の水素化処理方法を提供するものである。

上記本発明の方法を図面に基いて説明すれば次のとおり
である。

第１図は本発明の方法に使用する反応装置の一例を示す
説明図である。

第１図によれば、予め３００〜５００℃に加熱した重質
炭化水素油を反応塔１の頂部より導入すると共に、水素
ガスを反応塔１底部より導入して向流接触させる。

なお、この反応塔１内には上部から下部へ向かって、す
なわち重質炭化水素油の流れ方向に従って、順次、触媒
能を有しない充填物層２および触媒層３が形成されてい
る。

そのため、反応塔頂部より導入された重質炭化水素油は
、まず触媒能を有しない充填物層２を通過することとな
る。

この充填物層２では、重質炭化水素油自体が保有する熱
および充填物層２に加えられる熱により熱変性反応が進
行する。

一方、上記充填物層２を通過した重質炭化水素油（この
中の軽質炭化水素は既に水素ガス流によって運び去られ
ている。

）は、さらに下降して触媒層３に導かれる。

この触媒層３には、主として水素化触媒が充填されてい
るため、導かれた重質炭化水素油は水素化処理を受け、
ここでも多量の灯油、軽油留分に相当する中間留分が生
成する。

上記本発明の方法において、適用することのできる重質
炭化水素油としては、原油の常圧蒸留残渣油、減圧蒸留
残渣油などのアスファルテンを含有する。

重質油、特に重質残渣油である。もちろん、本発明の方
法は軽油、重質軽油、接触分解残渣油、減圧蒸留軽油な
どの水素化処理にも適用しうるものであるが、特に重質
の炭化水素油に対してその真価が発揮されるものである
。

また、本発明の方法において、触媒能を有しない充填物
層２や触媒層３を形成する成分は特に制限はな（様々な
ものが用いられる。

たとえば充填物層２の充填物は、導入される重質炭化水
素油との接触面積が大ぎく熱分解反応が速やかに進行す
ると共に、重質炭化水素油や水素が充填物層を流通しう
る形状および材質のものであればよく、具体的には１／
２インチ〜１／１６インチ程度の大ぎさのセラミックボ
ールなどが用いられる。

一方、触媒層３の触媒としては、既知の各種の水素化処
理用触媒をあげることができるが、好ましいものとして
はＹ型ゼオライトとアルミナを主体とする無機酸化物と
を混合した担体に周期律表第ＶＩＢ族の金属および第■
族の金属を担持した触媒をあげることができる。

この触媒の詳細は特開昭５７−２００４９１号公報に記
載されているとおりである。

さらに、本発明の方法において、触媒能を有しない充填
物層２と触媒層３との容積比は、原料油の種類、熱分解
の条件、水素化処理の条件等により異なり一義的に定め
ることはできないが、一般的には充填物層：触媒層＝０
．２：１〜１：１、好ましくは０．３：１〜０．５：１
とする。

また、第１図においては、充填物層２と触媒層３との間
に空間部分４が設けられているが、この空間は必要に応
じて設ければ充分であり、空間部分４を設けず、充填物
層２と触媒層３を連続的に形成してもよい。

なお、上述の充填物層２内の熱処理温度としては３８０
〜５００℃、好ましくは４００〜４５０℃とすべきであ
る。

また、触媒層３内の水素化処理条件としては従来から水
素化処理に採用されている反応条件を含む広範囲の反応
条件を採用することができるが、通常は温度３５０〜４
５０℃、好ましくは３８０〜４２０℃、圧力５０〜２０
０に９／ｃｒＡ ａ １好ましくは１００〜１８０ｋｇ
／ｃｒＡＧ１液時空間速度（ＬＨ８Ｖ）０．１〜１．Ｏ
ｈｒ ’、好ましくは０．２〜０．６ｈｒ−１、水素
／油止２００〜３００ＯＮｍ’−水素／Ｋｌ−油の範囲
とする。

叙上の如き操作ならびに条件によって重質炭化水素油の
処理を行なえば、過分解を受けることがな（、その結果
、ガス分やナフサ分の生成が抑制され、灯油、軽油留分
等の中間留分の得率が上昇し、かつ水素消費量が大幅に
節約されることとなる。

従って、本発明の方法は、石油精製の分野に有効に利用
されるものである。

次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説明する。

実施例 １ 第１図に示す反応装置を用い、反応塔１の上部に１／４
Ｂセラミツクポールを充填して触媒能を有しない充填物
層２を形成し、下部にＹ型ゼオライ）４０ｗｔ％、アル
ミナ３０ｗｔ％からなる担体に酸化ニッケ：、＋１０ｗ
ｔ％、酸化タングステン２０ｗｔ％を担持せしめた１／
１６Ｂ円筒型触媒を充填して触媒層３を前記充填物層２
の２倍の層厚にて形成した。

続いて４４０℃に加熱したクラエート原油からの常圧蒸
留残渣油を反応塔１の頂部から圧力１００ ｋｇ／ｃｙ
ｓｔ、 ＬＨ８Ｖ Ｏ，３５ｈｒ ’ 、水素／油比
２００ＯＮｍ’−水素／Ｋｌ−油で通油した。

なお、水素は反応塔１底部より上記原料油と向流的に供
給した。

また、この場合、反応塔１下部の触媒層３の温度は４０
０℃であった。

その結果、得られた生成物は０４以下のガス分５ｗｔ％
（対原料油比、以下同じ）、ナフサ分７ｗｔ％、灯油１
０ｗｔ％、軽油４０ｗｔ％、残油４０ｗｔ％の組成であ
った。

またこのときの水素消費量は２００Ｎｍ’／に１−油で
あった。

実施例 ２ 実施例１と同様な反応槽へ４３０℃に加熱したクラエー
ト原油からの減圧蒸留残渣油を反応塔１の頂部から圧力
１００ｋｇ／ｃｒＩＬ、 ＬＨ８Ｖ ０．３ｈｒ ’
、水素／油止２００ＯＮ７７１″−水素／Ｋｌ−油で通
油した。

なお、この場合における反応塔１下部の触媒層３の温度
は３９０℃であった。

その結果、得られた生成物はＣ４以下のガス分６ｗｔ％
、ナフサ分７ｗｔ％、灯油５ｗｔ％、軽油２５ｗｔ％、
残油５９ｗｔ％の組成であった。

また、このときの水素消費量は１９ＯＮｍ″／Ｋｌ−油
であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法に用いる反応装置の一例を示す説
明図である。 １・・・・・・反応塔、２・・・・・・触媒能を有しな
い充填物層、計・・・・・触媒層、４・・・・・・空間
部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 重質炭化水素油を水素と向流接触せしめて水素化処
   理する方法において、重質炭化水素油を触媒能を有しな
   い充填物層を通過せしめて熱処理し、次いで触媒層を通
   過せしめて処理することを特徴とする重質炭化水素油の
   水素化処理方法。 ２ 触媒能を有しない充填物層と触媒層との容積比が、
   ０．２：１〜１：１である特許請求の範囲第１項記載の
   方法。