JPS62250092A - Method for enhancing quality of diesel oil - Google Patents

Method for enhancing quality of diesel oil

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Publication number
JPS62250092A
JPS62250092A JP3932987A JP3932987A JPS62250092A JP S62250092 A JPS62250092 A JP S62250092A JP 3932987 A JP3932987 A JP 3932987A JP 3932987 A JP3932987 A JP 3932987A JP S62250092 A JPS62250092 A JP S62250092A
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JP
Japan
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nitrogen
oxidizing agent
diesel oil
weight
water
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Application number
JP3932987A
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Japanese (ja)
Inventor
ジエイムズ・アール・キツトレル
サイード・テイ・ダリアン
パトリツク・エス・タム
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Environmental Research and Technology Inc
ENVIRONMENTAL RES AND Technology
Original Assignee
Environmental Research and Technology Inc
ENVIRONMENTAL RES AND Technology
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS62250092A publication Critical patent/JPS62250092A/en
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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
    • C10G53/00Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by two or more refining processes
    • C10G53/02Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by two or more refining processes plural serial stages only
    • C10G53/14Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by two or more refining processes plural serial stages only including at least one oxidation step
    • 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
    • C10G2400/00Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
    • C10G2400/04Diesel oil
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、ディーゼル油のセタン等級を品質向上する方
法に関する。さらに詳しくは、本発明はディーゼル燃料
のセタン等級を品質向上すると同時に、また、ヘテロ芳
香族イオウ不純物を含有する化合物を除去し、かつ不安
定性を生ずる有機化合物をディーゼル油から選択的に除
去する方法に関する。詳しくは、本発明は、ディーゼル
油をオゾン、窒素酸化物、亜硝酸または硝酸と、溶媒抽
出における溶媒による不純物の除去を増強する条件下に
接触させ、選択した溶媒を使用してディーゼル油を溶媒
抽出して有機不純物を除去し、次いで抽出に使用した溶
媒からディーゼル油を分離することによって、このよう
な不純物を含有する中央蒸留物(middle  di
stillateS)を品質向上する方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a method for upgrading cetane grades of diesel oil. More particularly, the present invention provides a method for improving the cetane grade of diesel fuel while also removing compounds containing heteroaromatic sulfur impurities and selectively removing instability-producing organic compounds from diesel oil. Regarding. Specifically, the present invention involves contacting diesel oil with ozone, nitrogen oxides, nitrous acid, or nitric acid under conditions that enhance the removal of impurities by the solvent in solvent extraction, and using a selected solvent to solvate the diesel oil. By extracting to remove organic impurities and then separating the diesel oil from the solvent used for extraction, the middle distillate containing such impurities is removed.
This invention relates to a method for improving the quality of stillS.

発明の背景 石油蒸留物の精製において、イオウ含有化合物の除去は
生成物の規格を満たすために一般に必要とされる。過去
において、種々の方法が化学的処理および水素添加脱硫
法の両者により不必要なイオウ化合物を除去するために
使用されてきている。イオウ分が高い原油供給原料への
依存が増加し、そして水素を水素添加脱硫法以外の他の
精製法における使用に向けることが要求されており、化
学的脱硫法は関心が増大している。
BACKGROUND OF THE INVENTION In the refining of petroleum distillates, removal of sulfur-containing compounds is generally required to meet product specifications. In the past, various methods have been used to remove unwanted sulfur compounds by both chemical treatments and hydrodesulfurization methods. Chemical desulfurization processes are of increasing interest due to the increased reliance on crude oil feedstocks with high sulfur content and the desire to direct hydrogen for use in other refining processes other than hydrodesulfurization processes.

イオウ分に加えて、他の重要な蒸留物燃料の規格は供給
原料依存性である0例えば、ディーゼル燃料の重要な性
質は、イオウ分に加えて点火品質、酸化安定性、および
ラムスポトム炭素を包含する。とくに点火品質に関する
と、セタン価はディーゼル燃料のための制限規格である
。自動車における使用に適当であるためには、No、1
デイーゼル燃料は一般にセタン価が約45であるバージ
ンストックからつくられる。鉄道のディーゼル燃料は自
動車のためのディーゼル燃料に類似するが、約40の多
少低いセタン価をもっことができる。
In addition to sulfur content, other important distillate fuel specifications are feedstock dependent. For example, important properties of diesel fuel include ignition quality, oxidative stability, and rum spot carbon in addition to sulfur content. do. Particularly regarding ignition quality, cetane number is a limiting specification for diesel fuel. In order to be suitable for use in automobiles, No. 1
Diesel fuel is generally made from virgin stock with a cetane number of about 45. Railway diesel fuel is similar to diesel fuel for automobiles, but can have a somewhat lower cetane number of about 40.

多くの未分解の、すなわち、バージンパラフィン液原料
、例えば、直留大気ガス油は、すぐれた圧縮点火性質、
すなわち、約45以上のセタン価を有する。これと対照
的に、熱的にあるいは接触的に分解された原料、例えば
、サイクル油は不満足な点火性質、すなわち、約35よ
り低いセタン価を有する。
Many uncracked, i.e., virgin paraffin liquid feedstocks, such as straight-run atmospheric gas oils, have excellent compression ignition properties,
That is, it has a cetane number of about 45 or more. In contrast, thermally or catalytically cracked feedstocks, such as cycle oils, have unsatisfactory ignition properties, ie, cetane numbers below about 35.

過去において、世界の大部分の国々において。In the past, in most countries of the world.

十分な量のディーゼル燃料は原油の蒸留からの安定なバ
ージン生成物として得られた。しかしながら、原油の価
格がより高くかつ原油の品質がより劣るようになったた
めに、精製法の経済的現実性が増大した。これは、こと
に米国、カナダおよびヨウーロッパにおいて、蒸留物燃
料およびディー   ・ゼル燃料の性質を有意に変化さ
せた。より重質の原油が使用されているので、残液生成
物はもはや要求されず、そして種々の重油分解法からの
流出物を中央蒸留物燃料のための補助的配合成分として
使用することが増大してきた。分解生成物は、一般に、
同等の沸点範囲の直留生成物よりも燃料として劣った品
質を有する(水素添加分解されないかぎり)。ディーゼ
ル燃料に関すると、分解生成物の配合は蒸留物のプール
においてセタン価を低下させ、芳香族性を増加させ、そ
して安定性の問題を発生させた。
Sufficient quantities of diesel fuel were obtained as stable virgin products from distillation of crude oil. However, as crude oil prices have become higher and crude oil quality has become poorer, the economic viability of refining methods has increased. This has significantly changed the properties of distillate and diesel fuels, particularly in the United States, Canada, and Europe. As heavier crude oils are used, bottoms products are no longer required and the use of effluents from various heavy oil cracking processes as supplementary blending components for central distillate fuels is increasing. I've done it. Decomposition products are generally
It has inferior quality as a fuel (unless hydrocracked) than straight-run products of comparable boiling range. Regarding diesel fuel, the incorporation of cracked products reduced the cetane number, increased aromaticity, and created stability problems in the distillate pool.

前述の変化は10年間にわたってセタン価を絶えず低下
させてきた。これらの因子は、また、蒸留物燃料の安定
性を損失させ、これは次いでディーゼル燃料の取扱いお
よび性能の特性に関する問題を発生させた。中央蒸留物
の不安定性は複雑な反応の結果であり、これらの反応は
完全には理解されないが、3つの別の反応の結果である
と信じられる: (1)酸−塩基の反応、ここで有機酸
と塩基性窒素は反応して沈降物(酸−塩基の塩)を形成
する; (2)酸化性ガムの反応、ここでアルケンと酸
素は反応してガムを形成する;および(3)エステル化
反応、ここで芳香族炭化水素、複素環族窒素およびベン
ゾチオールは多工程のプロセスにおいて結合して沈降物
を形成する。
The aforementioned changes have continuously lowered the cetane number over a decade. These factors also caused a loss of stability of the distillate fuel, which in turn created problems with the handling and performance characteristics of the diesel fuel. The instability of the central distillate is the result of complex reactions, which are not fully understood, but are believed to be the result of three separate reactions: (1) an acid-base reaction, where organic acids and basic nitrogens react to form precipitates (acid-base salts); (2) oxidizing gum reactions, where alkenes and oxygen react to form gums; and (3) Esterification reactions, where aromatic hydrocarbons, heterocyclic nitrogen, and benzothiol are combined in a multi-step process to form a precipitate.

より高いレベルの不飽和物質は流動接触分解単位装置の
使用の増大、ならびに市場の要求を満たすための熱的方
法からの流出物の配合から生じた。より重質の供給原料
およびより高い過酷度の操業へのシフトは意味がある。
Higher levels of unsaturated materials have resulted from the increased use of fluid catalytic cracking units and the blending of effluents from thermal processes to meet market demands. A shift to heavier feedstocks and higher severity operations makes sense.

なぜなら、例えば、FCCの使用における主要な変化は
、劣ったディーゼル燃料の原料である、軽質のサイクル
油の利用可能性を増大しうるであろうからである。
This is because, for example, a major change in the use of FCC could increase the availability of light cycle oils, which are inferior diesel fuel feedstocks.

バL/Jl/転化の残液(bot t on−of−t
 he−barrel  conversion)への
最近の強調は、また、窒素化合物およびイオウ化合物の
両者を増加し、ならびにディーゼル燃料の配合によく適
さない追加の蒸留生成物を生成することが期待される。
bot on-of-t
The recent emphasis on he-barrel conversion is also expected to increase both nitrogen and sulfur compounds and produce additional distillation products that are not well suited for diesel fuel formulation.

中央蒸留物についての要求が増大したので、ディーゼル
燃料の品質は原油の品質の劣化、残液生成物の要求の低
下および重油分解法の使用の増大のためにさらに損なわ
れることが期待される。
As the demand for central distillates has increased, diesel fuel quality is expected to be further compromised due to deterioration in crude oil quality, reduced demand for bottoms products, and increased use of heavy oil cracking processes.

最近、蒸留物の品質および安定性を改良するための処理
は3つの領域において集中された:水素処理法、かせい
スクラビングおよび化学的添加剤。水素処理は脱硫およ
び吸収の改良において有効であるが、それはセタン価お
よび安定性を改良する経費のかかる方法であり、高い資
本投下を必要とし、そして高価な水素を使用しかつ他の
処理法に関して高い利用コストを必要とする。
Recently, treatments to improve distillate quality and stability have been focused on three areas: hydroprocessing, caustic scrubbing, and chemical additives. Although hydroprocessing is effective in improving desulfurization and absorption, it is an expensive method of improving cetane number and stability, requires high capital investment, uses expensive hydrogen and is less expensive than other processing methods. Requires high usage costs.

炭化水素油のイオウ分を減少するために、高温高圧の水
素添加脱硫法を含む先行のアプローチは、ある数の主な
欠点を含む、上に示したように、高温高圧の要件はこれ
らの方法を非常に経費のかかるものとする。これらの方
法に必要な水素は高価であり、そしてその生産に水を必
要とする。生成する副生物、例えば、高度に毒性である
硫化水素およびアンモニアのそれ以上の処理は、また、
水素添加脱硫法を経費のかかるものとする。さらに、使
用する触媒は炭化水素油中に含有される物質によりしば
しば阻害され、この方法を経費をさらに高める。これら
の因子のすべては既知の方法を経済的に不利益にする。
To reduce the sulfur content of hydrocarbon oils, previous approaches involving high-temperature, high-pressure hydrodesulfurization methods contain a number of major drawbacks; as indicated above, the high-temperature and high-pressure requirements of these methods is very expensive. The hydrogen required for these methods is expensive and requires water for its production. Further processing of the by-products produced, such as hydrogen sulfide and ammonia, which are highly toxic, also
This makes the hydrodesulfurization process expensive. Furthermore, the catalysts used are often inhibited by substances contained in the hydrocarbon oil, making the process even more expensive. All of these factors make known methods economically disadvantageous.

強いかせいスクラビングは、沈降した前駆物質、例えば
、ベンゼンチオール、メルカプタンのイオウ、H2S、
酸およびフェノール類を中央蒸留物から除去するために
頻繁に使用される。かせいスクラビングはしばしば有効
であるが、それはイオウをほとんど除去せず、セタン価
を改良せず、すべての場合において安定な生成物を生成
することができず、そして、例えば、ビロールの窒素不
純物を除去することができない。かせい処理の欠点は、
かせい強度の維持のコスト、使用済みのかせいの廃棄お
よび抽出による生成物の損失を包含する。
Intense caustic scrubbing removes precipitated precursors such as benzenethiol, sulfur of mercaptans, H2S,
Frequently used to remove acids and phenols from central distillates. Although caustic scrubbing is often effective, it removes little sulfur, does not improve the cetane number, fails to produce stable products in all cases, and removes nitrogen impurities in e.g. virol. Can not do it. The disadvantages of caulking treatment are:
Includes costs of maintaining cauldron strength, disposal of used cauldrons and loss of product due to extraction.

多くの種類の化学的添加剤が、現在、中央蒸留物燃料の
品質を改良するために、単独であるいは他の処理技術と
組み合わせて使用されている。吸収は、一般に、最初に
塩を形成する有機酸−塩基の反応に移行しないで、塩基
性を提供する。酸化防止剤は、熱的に誘導される蒸留物
がガソリンについてなすときと同一の機能をなす。不飽
和物はいくつかの沈降物形成反応のいずれかをなすこと
ができる遊離基前駆物質を提供するが、これらの反応は
酸化防止剤の存在によって妨害される。しかしながら、
いったん沈降物が形成しはじめると、安定性はそれほど
有効ではなく、分散剤型の添加剤が使用され、この添加
剤は凝集した沈降粒子を解離させ、ならびに凝集を防止
する。
Many types of chemical additives are currently used alone or in combination with other processing techniques to improve the quality of central distillate fuels. Absorption generally provides basicity without first proceeding to an organic acid-base reaction to form a salt. Antioxidants perform the same function that thermally derived distillates do for gasoline. Unsaturations provide free radical precursors that can undergo any of several precipitate-forming reactions, but these reactions are hindered by the presence of antioxidants. however,
Once the sediment begins to form, stability is not as effective and dispersant type additives are used which dissociate the agglomerated sediment particles as well as prevent agglomeration.

バレル中へのより深いカッティング(cutting 
 deeper  1nto  barrel)が現在
の経済的に要求され、かつディーゼル燃料を生成するた
めに未分解の原料と接触分解した原料との配合が望まれ
ているので、上の規格を満足するためにディーゼル燃料
を品質向上する代替法が現在とく重要である。
Deeper cutting into the barrel
Deeper 1ntobarrel) is currently economically required, and it is desired to blend undecomposed raw materials with catalytically cracked raw materials to produce diesel fuel. Alternative methods to improve quality are currently of particular importance.

石油工業において、石油蒸留物およびシンフューエル(
synfuel)類からイオウ化合物および/または窒
素化合物を除去するために溶媒抽出がしばしば使用され
てきており、次いで抽出油および溶媒は蒸留により分離
される。しかしながら、一般に、イオウを除去するため
の石油生成物の溶媒抽出は油の収量を大きく損失させか
つ溶媒対油の比を高くし、そして制限されたイオウの除
去を提供するだけである。
In the petroleum industry, petroleum distillates and synfuels (
Solvent extraction has often been used to remove sulfur and/or nitrogen compounds from synfuels, and the extracted oil and solvent are then separated by distillation. However, solvent extraction of petroleum products to remove sulfur generally results in significant oil yield losses and high solvent-to-oil ratios, and provides only limited sulfur removal.

セタン価を増加する方法がこの分野において長い間探究
されてきており、そして一般に、芳香族成分およびパラ
フィン系成分の両者を含有する燃料組成物のセタン特性
は、芳香族成分を、例えば、溶媒抽出により、除去して
パラフィンの濃度を増加することによって改良すること
ができる。
Methods of increasing the cetane number have long been sought in the field, and in general, the cetane properties of fuel compositions containing both aromatic and paraffinic components can be improved by removing the aromatic components, e.g. by solvent extraction. This can be improved by increasing the concentration of paraffin by removing it.

ディーゼル燃料のセタン価は、窒素含有燃料添加剤の添
加により、あるいは窒素を含む酸化剤の窒素化により改
良できることは、長い間知られている。適切の物理的特
性、例えば、流動点、曇り点、粘度および揮発性を有す
るディーゼル範囲の燃料油は、ディーゼル留分な窒素化
してセタン価を増加することによって得ることができる
。しかしながら、このような燃料油の窒素化は、ラムス
ポトム炭素分を増加させ、かつ、燃料油の貯蔵の間にく
もりおよび究極的に堆積物を生成する不溶性沈降物を形
成することによって、安定性を減少させる傾向があるこ
とはよく知られている。劣った安定特性の欠点を排除す
る多くの試みがなされてきておりかつ溶媒抽出(かせい
スクラビングを包含する)が安定性の改良に応用されて
きたが、従来の溶媒抽出は、窒素処理した燃料の場合に
おいて十分な安定性を提供し、モしてイオウを除去し、
モしてセタンを損失させないで、高い収率を達成するた
めには不十分であることが証明された。
It has long been known that the cetane number of diesel fuels can be improved by the addition of nitrogen-containing fuel additives or by nitrification of nitrogen-containing oxidizers. Diesel range fuel oils with suitable physical properties such as pour point, cloud point, viscosity and volatility can be obtained by nitrogenating the diesel fraction to increase the cetane number. However, such nitrogenization of fuel oils compromises stability by increasing the rum spot carbon content and forming insoluble precipitates that produce clouding and ultimately deposits during storage of the fuel oil. It is well known that there is a tendency to reduce Although many attempts have been made to eliminate the drawbacks of poor stability properties and solvent extraction (including caustic scrubbing) has been applied to improve stability, traditional solvent extraction provide sufficient stability in the case, remove sulfur by
This proved insufficient to achieve high yields without loss of cetane.

ここに記載しかつ特許請求する本発明は、従来実施され
た、一般に使用される触媒水素添加、かせいスクラビン
グおよび化学的添加剤のアプローチと対照的に、酸化/
抽出/分離のアプローチを使用して、イオウ含有有機化
合物を除去し、セタン等級を増加し、ラムスボトム炭素
および不安定性を生ずる化合物を減少することによって
、ディーゼル燃料を品質向上する方法に関する。
The invention described and claimed herein contrasts the commonly used catalytic hydrogenation, caustic scrubbing and chemical additive approaches previously practiced.
The present invention relates to a method for upgrading diesel fuel by removing sulfur-containing organic compounds, increasing cetane grade, and reducing ramsbottom carbon and compounds that cause instability using an extraction/separation approach.

酸化または抽出により石油留分を処理する種々の方法は
知られているが、標準以下のディーゼル油燃料原料を品
質向上すると同時にイオウを除去し、得られる燃料のセ
タン価を増加しかつ安定性およびラムスポトム炭素を改
良する満足すべき方法は発見されていない。
Various methods of processing petroleum fractions by oxidation or extraction are known to upgrade substandard diesel fuel feedstocks while simultaneously removing sulfur, increasing the cetane number of the resulting fuel, and improving stability and stability. No satisfactory method of improving rum spotom carbon has been found.

硝酸を使用する抽出を用いない窒素処理は1893年程
度1速く研究され(米国特許第508゜479号に開示
されているように)、そして硝酸のヒユームを使用する
石油原料の酸化を含む方法は1895年に発行された米
国特許第542 、849号に記載されている。米国特
許第522 、028号は、焼用オイルを酸化性窒素化
合物と接触させ、そして硫酸の存在下に蒸留することに
よって、この油からイオウを除去することを開示してい
る。しかしながら、このは蒸留がま中に炭素質析出物を
形成し、そして商業的に不経済である。
Nitrogen treatment without extraction using nitric acid was investigated as early as 1893 (as disclosed in U.S. Pat. No. 508.479), and methods involving oxidation of petroleum feedstocks using fumes of nitric acid were No. 542,849, issued in 1895. US Patent No. 522,028 discloses removing sulfur from baking oil by contacting it with oxidizing nitrogen compounds and distilling it in the presence of sulfuric acid. However, this forms carbonaceous deposits in the still and is commercially uneconomical.

さらに、1925年に発行された米国特許第1゜864
.541号は、有機化合物を窒素酸化物で400〜50
0℃において酸化することを開示しており、接触時間は
数秒程度であり、酸化は均質であるか、あるいは銅およ
び銀の触媒を使用する接触的である。米国特許第1.9
33.748号は窒素酸化物を使用して分解石油原料°
からイオウ化合物を65.6〜177℃(150〜35
0乍)において除去し、次いで抽出のために硫酸を使用
することを開示しており、そして米国特許第1.935
.207号は30℃以下の温度において硫酸の存在下に
窒素酸化物を使用して酸化を実施することにより、改良
された結果が得られる同様な方法を開示している。硝酸
および酢酸を使用し、次いで硫酸を使用して、色および
臭いを改良し、かつ分解蒸留物原料からイオウを除去す
ることは、米国特許第2.027.648号に開示され
ている。硝酸の処理および引続ぐ硫酸の処理は臭いおよ
びイオウを除去しかつ色を改良するであろうが、非経済
的なレベルの硫酸を使用しかつセタン価を減少しないで
、ラムスポトム炭素は満足に減少しないであろう。硫酸
を空気およびニトロシル硫酸と組み合わせて使用して石
油留分な脱硫することは、米国特許第3.294.67
7号に開示されている。
Furthermore, U.S. Patent No. 1°864 issued in 1925
.. No. 541 is an organic compound with nitrogen oxide of 400 to 50
It discloses oxidation at 0° C., the contact time is on the order of seconds, and the oxidation is either homogeneous or catalytic using copper and silver catalysts. U.S. Patent No. 1.9
No. 33.748 uses nitrogen oxides to crack petroleum feedstock.
65.6~177℃ (150~35℃)
0) and then using sulfuric acid for extraction, and US Pat. No. 1.935
.. No. 207 discloses a similar process in which improved results are obtained by carrying out the oxidation using nitrogen oxides in the presence of sulfuric acid at temperatures below 30°C. The use of nitric acid and acetic acid followed by sulfuric acid to improve color and odor and remove sulfur from cracked distillate feedstocks is disclosed in US Pat. No. 2,027,648. Although treatment with nitric acid and subsequent sulfuric acid will remove odor and sulfur and improve color, rum spot carbon is satisfactorily reduced using uneconomical levels of sulfuric acid and without reducing cetane number. probably won't. The use of sulfuric acid in combination with air and nitrosyl sulfuric acid to desulfurize petroleum distillates is described in U.S. Patent No. 3.294.67.
It is disclosed in No. 7.

米国特許第2,009,898号は、有意のオレフィン
酸化を用いないで分解ガソリン蒸気を窒素酸化物で処理
し、次いで生成物を粘土で処理してイオウ分を減少する
ことを記載している。しかしながら、この方法は生成物
の規格を満足するために非経済酌量の粘土を使用を必要
とする。米国特許第2.825.744号は、200℃
より低い温度で蒸気中で同様な方法を実施して低分子量
のスルホキシドを生成することを開示している。
U.S. Pat. No. 2,009,898 describes treating cracked gasoline vapor with nitrogen oxides without significant olefin oxidation and then treating the product with clay to reduce the sulfur content. . However, this method requires the use of uneconomical amounts of clay to meet product specifications. U.S. Patent No. 2.825.744 states that 200℃
A similar process is disclosed in steam at lower temperatures to produce low molecular weight sulfoxides.

米国特許第3.824.342号は、窒素酸化物を包含
するある数の酸化剤で残液(residue)を酸化し
、次いで熱処理して残液のイオウ分を減少することを開
示しており、ここで両者の工程は触媒で促進することが
できる。この方法は、ディーゼル燃料に適用すると、実
質的な炭素質析出物を熱処理かま中に生威し、そして商
業的使用に不満足である。軽質石油蒸留物を窒素酸化物
で処理し1次いでかせい洗浄し、そして水洗することに
よって、前記蒸留物を脱臭しかつ脱硫する方法は、米国
特許第3.267.027号に開示されている。この方
法は許容されうる安定性およびラムスポトム炭素分のデ
ィーゼル燃料の製造には不適当である。
U.S. Pat. No. 3,824,342 discloses oxidizing the residue with a number of oxidizing agents including nitrogen oxides and then heat treating to reduce the sulfur content of the residue. , where both steps can be accelerated with catalysts. When applied to diesel fuel, this process produces substantial carbonaceous deposits in the heat treatment furnace and is unsatisfactory for commercial use. A method for deodorizing and desulfurizing light petroleum distillates by treating them with nitrogen oxides, followed by caustic washing and water washing is disclosed in US Pat. No. 3,267,027. This process is unsuitable for producing diesel fuels of acceptable stability and rum spot carbon content.

米国特許第3,163,593号は、窒素酸化物を包含
するある数の蒸留ガス酸化剤を使用して、真空残液、分
解法からの残液、タールサンドからの油およびオイルシ
ェールを処理し、次いで350〜400℃で熱分解して
、揮発性イオウ化合物およびイオウ分の低い油を生成す
る方法を記載している。この特許の開示は、アルカリ性
物質、例えば、ドロマイトまたは石灰を使用してこの方
法を促進できるということである。
U.S. Pat. No. 3,163,593 uses a number of distillate gas oxidizers, including nitrogen oxides, to treat vacuum bottoms, bottoms from cracking processes, oil from tar sands, and oil shale. and subsequent pyrolysis at 350-400° C. to produce volatile sulfur compounds and a low sulfur oil. The disclosure of this patent is that alkaline materials such as dolomite or lime can be used to facilitate this process.

熱分解した残液のための酸化剤として空気を使用し、か
つ窒素酸化物の代わりに、第VA族および第VIII族
の金属触媒を一緒に使用し、次いで水素添加脱硫するこ
とは、米国特許第3,341.448号に開示されてい
る。この手順の開示されている利点は、匹敵する条件下
に水素処理単独で得られるよりも脱硫度が高いというこ
とである。米国特許第3,244,618号は、炭化水
素留分を触媒量の窒素酸化物の存在下に分子状酸素で処
理することによって、石油炭化水素をスィートニングす
る方法を開示している。この方法をディーゼル燃料に適
用すると、許容されえない安定性およびラムスポトム炭
素分の生成物が生ずる。
The use of air as the oxidizing agent for the pyrolysis bottoms and the use of Group VA and Group VIII metal catalysts together in place of nitrogen oxides, followed by hydrodesulfurization, is disclosed in U.S. Pat. No. 3,341.448. A disclosed advantage of this procedure is a higher degree of desulfurization than would be obtained with hydrotreatment alone under comparable conditions. U.S. Pat. No. 3,244,618 discloses a method for sweetening petroleum hydrocarbons by treating the hydrocarbon fraction with molecular oxygen in the presence of catalytic amounts of nitrogen oxides. Application of this method to diesel fuel results in a product with unacceptable stability and rum spot carbon content.

米国特許第2.004,849号は、酸化剤、過酩化水
素を硫酸と組み合わせて使用して、芳香族物質を実質的
に損失しないで、炭化水素からイオウな除去することを
開示している。しかしながら、この方法はディーゼル燃
料のセタン価の改良には無効であり、そして抽出時の収
率を増加しないであろう。
U.S. Pat. No. 2,004,849 discloses the use of an oxidizing agent, hydrogen perhydrogen, in combination with sulfuric acid to remove sulfur from hydrocarbons without substantial loss of aromatics. There is. However, this method is ineffective in improving the cetane number of diesel fuel and will not increase the yield upon extraction.

これらの方法は一般に油類を精製または脱硫するために
窒素または酸化の処理を用いたが、また、ディーゼル燃
料のセタン価は、英国特許第491.648号に開示さ
れているように、例えば、種々の窒素化炭化水素の誘導
体、例えば、硝   ′酸アミル、硝酸オクチル、およ
び硝酸エステルの「ドープ(dopes)Jを添加する
ことによって増加することも知られている。セタン価を
改良するための他の窒素含有添加剤は、米国特許第4.
398,505号に開示されている。
Although these methods generally used nitrogen or oxidation treatments to refine or desulfurize the oils, the cetane number of diesel fuels has also been determined, for example, as disclosed in British Patent No. 491.648. It is also known to increase the cetane number by adding "dopes" of derivatives of various nitrogenated hydrocarbons, such as amyl nitrate, octyl nitrate, and nitrate esters. Other nitrogen-containing additives are described in U.S. Pat.
No. 398,505.

ディーゼル燃料のセタン価を改良するための窒素化の使
用に関すると、英国特許第491,648号はディーゼ
ル燃料を窒素化剤と接触させて、そのセタン価を増加す
ることを教示している。アセトン、メチルアルコール、
エチルアルコール、エチレンジクロリドおよびアニリン
を包含する溶媒を使用する抽出を、窒素化石油成分の濃
縮物を得るために使用することが記載されている。しか
しながら、ディーゼル燃料を窒素化剤と接触すると、安
定性は減少し、そしてラムスポトム炭素は増加し、そし
て開示された溶媒を使用して生成物を抽出するとき、こ
の方法の収率は低下しかっセタン等級は損失する。
Regarding the use of nitrogenation to improve the cetane number of diesel fuel, British Patent No. 491,648 teaches contacting diesel fuel with a nitrogenating agent to increase its cetane number. acetone, methyl alcohol,
Extraction using solvents including ethyl alcohol, ethylene dichloride and aniline has been described to be used to obtain concentrates of nitrogenated petroleum components. However, when diesel fuel is contacted with a nitrogenating agent, the stability decreases and the rum spot carbon increases, and when the disclosed solvent is used to extract the product, the yield of this process decreases and cetane Grade is loss.

米国特許第3,135,680号は、窒素酸化物で酸化
し、引続いて水およびアルカリで洗浄して、ディーゼル
燃料油を脱硫しかっセタン価を改良することを開示して
いる。しかしながら、得られる生成物は窒素酸化物処理
から生ずる不都合な色を有する傾向があり、そして酸化
の間に形成した物質を完全に除去するための引続く硫酸
処理、真空蒸留または粘土処理はセタン価の増加を減少
または排除する。そのラムスポトム炭素分のため、この
方法の生成物は蒸留時に蒸留がま中にかなりのコークス
を形成する。米国特許第3,164.546号には、デ
ィーゼル油を窒素酸化物で処理し、水性かせいおよび/
または溶媒の抽出で洗浄し、次いで水で洗浄することに
よって、改良されたセタン価および臭いを有するディー
ゼル燃料を製造する方法が記載されている。溶媒抽出固
定に適すると開示されている溶媒は、ニトロメタン、ジ
メチルホルムアミド、ピリジン、アセトニトリル、グリ
コロニトリル、エチレングリコール、エタノールアミン
およびフェノールである。
U.S. Pat. No. 3,135,680 discloses desulfurizing diesel fuel oil to improve its cetane number by oxidizing it with nitrogen oxides and subsequently washing with water and alkali. However, the resulting products tend to have an unfavorable color resulting from the nitrogen oxide treatment, and subsequent sulfuric acid treatment, vacuum distillation or clay treatment to completely remove the material formed during oxidation can reduce the cetane value. Reduce or eliminate the increase in Because of its rum spot carbon content, the product of this process forms significant coke in the still kettle during distillation. U.S. Pat. No. 3,164.546 discloses the treatment of diesel oil with nitrogen oxides to form an aqueous caulk and/or
A method is described for producing diesel fuel with improved cetane number and odor by washing with solvent extraction followed by water washing. Solvents disclosed as suitable for solvent extraction fixation are nitromethane, dimethylformamide, pyridine, acetonitrile, glycolonitrile, ethylene glycol, ethanolamine and phenol.

しかしながら、窒素を含む処理剤を使用するとき、これ
まで最も困難な生成物規格である、重要な安定性および
ラムスポトム炭素分の規格について言及されていない。
However, no mention is made of the critical stability and rum spot carbon content specifications, which are by far the most difficult product specifications when using nitrogen-containing treatment agents.

この方法は低いセタン価の増大レベルにおいてのみ例示
されており、これは不利益である。
This method is only exemplified at low cetane number enhancement levels, which is a disadvantage.

石油原料油を酸化することによって生成物の安定性を改
良することに関して、米国特許第2,083.253号
は重クロム酸塩の酸化剤を使用し、次いで硫酸処理を用
いてポリマーおよびガムを除去することを開示している
。この方法はセタン等級を増大せず、そして生成物は硝
酸化した生成物の不安定性の特性を有さす、これは本発
明の抽出工程によって改良される。米国特許第2,33
3.817号は、窒素を含む化合物でディーゼル燃料油
を酸化し、次いでヘキサンで希釈し、そして濾過してセ
タン価を改良しかつ沈降物の形成を防止することを開示
している。このような生成物は安定性のための今日の工
業規格に合格せず(しかし曇りの形成は減少する)そし
てそれはラムスポトム炭素の規格を満足しない。
Regarding improving product stability by oxidizing petroleum feedstocks, U.S. Pat. Discloses that it will be removed. This process does not increase the cetane grade and the product has the instability characteristics of a nitrated product, which is improved by the extraction process of the present invention. U.S. Patent No. 2,33
No. 3.817 discloses oxidizing diesel fuel oil with nitrogen-containing compounds, then diluting with hexane, and filtering to improve cetane number and prevent sediment formation. Such a product does not pass today's industry standards for stability (but haze formation is reduced) and it does not meet the standards for rum spot carbon.

本発明において必要な先行酸化工程を有さない、石油生
成物の処理する抽出工程を含む技術は、また、イオウ不
純物の除去のために知られている。例えば、米国特許第
2,114,852号は、不純物として高沸点の炭化水
素油またはシェールを加熱して炭化水素の留分を得、得
られた生成物を不飽和炭化水素の存在下に溶媒で抽出し
て高沸点のイオウ化合物を除去し、次いで抽出物を酸化
ごとを含む方法を開示している。
Techniques involving extraction steps for processing petroleum products without the prior oxidation step required in the present invention are also known for the removal of sulfur impurities. For example, U.S. Pat. No. 2,114,852 discloses heating a hydrocarbon oil or shale with a high boiling point as an impurity to obtain a hydrocarbon fraction, and applying the resulting product to a solvent in the presence of an unsaturated hydrocarbon. Discloses a method comprising extracting with water to remove high boiling sulfur compounds and then oxidizing the extract.

このような溶媒抽出に関すると、米国特許第2,114
,852号は初期の炭化水素含有油混合物の沸点範囲よ
り80℃より高くない沸点をもつ溶媒が分別を改良する
ためにすぐれることを開示している。I 、N、ディア
ロフ(Diyar。
Regarding such solvent extraction, U.S. Patent No. 2,114
, No. 852 discloses that solvents with boiling points no more than 80° C. above the boiling range of the initial hydrocarbon-containing oil mixture are preferred for improving fractionation. I, N. Diyaroff (Diyar.

(1978)は水と混合したエチレンクロロヒドリンで
ディーゼル燃料を処理することを開示しており、そして
ユ(Yu、)E、=キチン(Niki t i n) 
、ネフテキミャ(Neftekhimiya)、16、
(6)、917−920ページ(1976)はクエン酸
および酒石酸を使用してディーゼル燃料からスルホキシ
ドを抽出することについて比較しており、クエン酸はス
ルホキシドの抽出において酒石酸より5倍効率よいこと
がわかった。第四アンモニウム化合物の水溶液は、日本
特許出願(OPI)No、74−30401号に、ディ
ーゼル燃料油の処理に適当であると開示されている。さ
らに、米国特許第4,113,607号は水素化油中の
窒素分を減少するとき有効な溶媒としてフルフラールお
よび塩化第二鉄を使用することを記載しており、そして
米国特許第3.804,749号は石油不混和性溶媒中
の四フッ化ホウ素の錯塩を使用して油中のイオウを除去
することを開示している。米国特許第1,971.75
3号は、潤滑油のイオウ分を減少するために溶媒抽出を
使用することに関し、フルフラールとアミルアミン類と
の混合物を使用している。
(1978) disclosed the treatment of diesel fuel with ethylene chlorohydrin mixed with water and
, Neftekhimiya, 16,
(6), pp. 917-920 (1976) compared the use of citric acid and tartaric acid to extract sulfoxide from diesel fuel and found that citric acid was five times more efficient than tartaric acid in extracting sulfoxide. Ta. Aqueous solutions of quaternary ammonium compounds are disclosed in Japanese Patent Application (OPI) No. 74-30401 as being suitable for the treatment of diesel fuel oil. Additionally, U.S. Pat. No. 4,113,607 describes the use of furfural and ferric chloride as effective solvents in reducing nitrogen content in hydrogenated oils, and U.S. Pat. , 749 discloses the use of a complex salt of boron tetrafluoride in a petroleum-immiscible solvent to remove sulfur in oil. U.S. Patent No. 1,971.75
No. 3 relates to the use of solvent extraction to reduce the sulfur content of lubricating oils and uses a mixture of furfural and amylamines.

これらの溶媒は本発明による方法において有効でないか
、あるいは他の生成物の性質に酸化工程が重要であるこ
とおよびその効果は開示されていない。米国特許第2,
608,519号は、抽出にジメチルホルムアミド(2
5%より少ない水を含む)を使用して、オレフィンを抽
出しないで、高度にオレフィン性のナフサからイオウお
よび芳香族類を除去することを開示している。
Either these solvents are not effective in the process according to the invention or the importance and effect of the oxidation step on other product properties is not disclosed. U.S. Patent No. 2,
No. 608,519 uses dimethylformamide (2
5% water) to remove sulfur and aromatics from highly olefinic naphtha without extracting the olefins.

先行する酸化を含まない、溶媒抽出法によるセタン価の
改良は米国特許第2.361.080号に開示されてお
り、この特許はニトロメタン−802、ペンゾール−ア
セトン、フルフラール、メチルエチルケトン、液化二酸
化イオウ、ベンゾ−ルーS02およびクロレックス溶媒
を使用して、接触サイクル原料油から芳香族物質を抽出
し、これによりセタン等級を改良することを記載してい
る。この方法からの収率は比経済的に低く、そして窒素
を含む酸化剤と特定の溶媒との組み合わせにより得られ
る収率の増大は開示されておらず、前記特定の溶媒は、
窒素を含む酸化剤により通常調節されない、他の重要な
性質、例えば、安定性およびラムスポトム炭素をまた調
節する。
Improvement of cetane number by a solvent extraction method without prior oxidation is disclosed in U.S. Pat. The use of benzo-LuS02 and Clolex solvents to extract aromatics from catalytic cycle feedstocks and thereby improve cetane grade is described. Yields from this process are specifically low, and no yield enhancements are disclosed that can be obtained by combinations of nitrogen-containing oxidizing agents with specific solvents, the specific solvents being
It also modulates other important properties not normally modulated by nitrogen-containing oxidants, such as stability and rum spot carbon.

石油蒸留物から芳香族物質を除去するための選択的溶媒
抽出はよく知られている。
Selective solvent extraction for removing aromatics from petroleum distillates is well known.

米国特許第3,317,423号は、フルフラール蒸留
パラフィン系炭化水素に二重溶媒を使用して重質[26
0℃+(500〒+)]の芳香族抽出により、カーボン
ブラックの供給原料を製造することを開示している。フ
ルフラール、フェノール、液状二酸化イオウまたはグリ
コールエーテルを使用する2段階の溶媒抽出法で芳香族
カーボンブラック供給原料を製造することは米国特許第
3.349.028号に記載されており、ここでラムス
ポトム炭素も抽出される。米国特許第3.415.74
3号は、第1段階でジメチルホルムアミド(5〜18%
の水)およびキシレンを使用して2段階法でサイクル油
から重質芳香族および重質脂肪族を抽出することを開示
している。
U.S. Pat. No. 3,317,423 uses a dual solvent to furfural-distilled paraffinic hydrocarbons to produce heavy [26
It is disclosed that carbon black feedstock is produced by aromatic extraction at 0° C. + (500° C. +)]. The production of aromatic carbon black feedstocks in a two-step solvent extraction process using furfural, phenol, liquid sulfur dioxide or glycol ether is described in U.S. Pat. No. 3.349.028, in which rum spot carbon is also extracted. U.S. Patent No. 3.415.74
No. 3 uses dimethylformamide (5-18%) in the first step.
discloses the extraction of heavy aromatics and heavy aliphatics from cycle oil in a two-step process using water) and xylene.

米国特許第3,546,108号はガス油から芳香族を
抽出するために使用するフルフラール/ジメチルホルム
アミド/水の混合溶媒を開示しておリ、そして米国特許
第2,137,206号は、また、フルフラールを使用
する油の脱ワツクス法に関する。これらの特許のすべて
は溶媒抽出前の処理の重要性、およびこれにより得られ
る驚くべき収率の増大、あるいは本発明における窒素の
処理および選択した溶媒による抽出の組合せた使用によ
り得られる、他の重要な性質、例えば、安定性およびラ
ムスポトム炭素を認識していない。
U.S. Pat. No. 3,546,108 discloses a furfural/dimethylformamide/water solvent mixture used to extract aromatics from gas oil, and U.S. Pat. No. 2,137,206 discloses The present invention also relates to a method for dewaxing oil using furfural. All of these patents emphasize the importance of pre-solvent extraction treatment and the surprising yield increases obtained thereby or other benefits obtained by the combined use of nitrogen treatment and extraction with selected solvents in the present invention. Not aware of important properties such as stability and rum spot carbon.

米国特許第3,169,998号には、溶媒として液状
ガンマ−ブチロラクトンを使用して、オレフィン系炭化
水素から芳香族炭化水素を選択的に分離しかつオレフィ
ンと飽和炭化水素との混合物からオレフィン炭化水素を
抽出することが開示されている。芳香族供給原料の抽出
のためのアミンスルホネート溶媒は、米国特許第2 、
522 。
U.S. Pat. No. 3,169,998 discloses the selective separation of aromatic hydrocarbons from olefinic hydrocarbons and the olefin hydrocarbonization of mixtures of olefins and saturated hydrocarbons using liquid gamma-butyrolactone as a solvent. Extracting hydrogen is disclosed. Amine sulfonate solvents for the extraction of aromatic feedstocks are described in U.S. Pat.
522.

618号中に開示されている。No. 618.

米国特許第3.539.504号は、温度勾配のフルフ
ラール抽出により芳香族およびオレフィンを除去するこ
とによって、改良された燃焼および色特性を有する中央
蒸留物燃料、例えばケロシンを製造することを開示して
いる。
U.S. Pat. No. 3,539,504 discloses producing central distillate fuels, such as kerosene, with improved combustion and color properties by removing aromatics and olefins by temperature gradient furfural extraction. ing.

酸化および引続く溶媒抽出により石油原料油を処理する
方法は、種々の目的に対して記載されてきた。例えば、
炭化水素含有油を酸化/抽出してスルホキシドおよびス
ルホンを製造する方法は、米国特許第2.825.74
4号、英国特許第442.524号質、米国特許第2,
702,824号および米国特許第2.925.442
号に開示されている。
Methods of processing petroleum feedstocks by oxidation and subsequent solvent extraction have been described for various purposes. for example,
A method for oxidizing/extracting hydrocarbon-containing oils to produce sulfoxides and sulfones is described in U.S. Patent No. 2.825.74.
No. 4, British Patent No. 442.524, U.S. Patent No. 2,
702,824 and U.S. Patent No. 2.925.442
Disclosed in the issue.

さらに、米国特許第3.847.800号および米国特
許第3,919,402号は、窒素酸化物を使用し、次
いでメタノールで抽出して、石油原料油からイオウおよ
び窒素の化合物を除去することを記載している。
Additionally, U.S. Pat. No. 3,847,800 and U.S. Pat. No. 3,919,402 disclose the use of nitrogen oxides followed by extraction with methanol to remove sulfur and nitrogen compounds from petroleum feedstocks. is listed.

米国特許第4,485,007号は、異種原子のイオウ
の化合物および異種原子の窒素の化合物の両者を含有す
る炭化水素油、例えば、シェール油を精製する方法を開
示しており、この方法において、まず、炭化水素油を窒
素酸化物含有酸化性ガスと反応させると同時に、窒素酸
化物対合計のイオウ異種原子分および窒素異種原子分を
モル比を限定しかつイオウ異種原子分の気体のイオウ酸
化物への転化を約60重量%以下に限定し、次いでエチ
レンジアミン、モノエタノールアミン、ジェタノールア
ミンおよびそれらの混合物から成る群より選択されるア
ミンで1つの工程において酸化された油を抽出し、そし
て第2回目の抽出工程を抽出としてギ酸で実施する。ア
ミン抽出溶媒/\イオウ化合物を除去する作用をし、モ
してギ酸抽出溶媒は窒素不純物を除去する作用をする。
U.S. Pat. No. 4,485,007 discloses a method for refining hydrocarbon oils, such as shale oil, containing both heteroatomic sulfur compounds and heteroatomic nitrogen compounds, in which First, a hydrocarbon oil is reacted with an oxidizing gas containing nitrogen oxides, and at the same time, the molar ratio of nitrogen oxides to total sulfur heteroatoms and nitrogen heteroatoms is limited, and the gaseous sulfur to sulfur heteroatoms is limiting the conversion to oxides to no more than about 60% by weight and then extracting the oxidized oil in one step with an amine selected from the group consisting of ethylenediamine, monoethanolamine, jetanolamine and mixtures thereof; A second extraction step is then carried out with formic acid as an extraction. The amine extraction solvent acts to remove sulfur compounds, and the formic acid extraction solvent acts to remove nitrogen impurities.

炭化水素油を水性硝酸で酸化し、次いでアセトン、メチ
ルエチルケトン、シクロヘキサノン、メタノール、エタ
ノール、ノルマルプロパツール、インプロパツール、酢
酸エチル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、またはア
ルコールおよびケトン、アルコールおよび水、ケトンお
よび水の組み合わせ、またはアルコールの組み合わせで
抽出することによって、燃料組成物を製造する方法は、
米国特許第4,280,818号に開示されている。
Oxidation of hydrocarbon oils with aqueous nitric acid followed by acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methanol, ethanol, normal propatool, impropatol, ethyl acetate, tetrahydrofuran, dioxane, or combinations of alcohols and ketones, alcohols and water, ketones and water , or by extraction with a combination of alcohols.
Disclosed in US Pat. No. 4,280,818.

上に記載する方法は石油燃料の脱硫において多少成功し
たが、酸化によりもとのイオウ分の一部を気体のイオウ
酸化物として除去し、かつもとのイオウ分の一部をスル
ホキシドおよび/またはスルホンに転化し、次いで適当
な溶媒で抽出してイオウ分が低い所望のラフィネートを
得る公知のアプローチは、問題を完全には排除しなかっ
た。
The methods described above have had some success in desulfurizing petroleum fuels, but the oxidation removes some of the original sulfur content as gaseous sulfur oxides and converts some of the original sulfur content into sulfoxides and/or The known approach of conversion to sulfone and subsequent extraction with a suitable solvent to obtain the desired raffinate with low sulfur content did not completely eliminate the problem.

同様に、炭化水素油を選択した溶媒で直接抽出してイオ
ウおよび窒素の不純物を除去して、イオウ分が低いラフ
ィネートを生成する直接の抽出は、炭化水素油のイオウ
分を減少するが、所望のラフィネートの非経済的に低い
収率を生成する。
Similarly, direct extraction of a hydrocarbon oil with a selected solvent to remove sulfur and nitrogen impurities to produce a raffinate with a low sulfur content reduces the sulfur content of the hydrocarbon oil, but does not reduce the sulfur content of the hydrocarbon oil as desired. produces uneconomically low yields of raffinate.

前述の方法は、基本的には1次の欠点を有する=(a)
選択した溶媒は特定の選択した油についてのみ適する:
 (b)溶媒は低い抽出収率を生じるか、あるいは溶媒
抽出を可能とするために十分な相分離を与えない; (
c)許容されえないほど高い溶媒対油比を必要とし、検
収率を減少し、そしてこれらの方法を非経済的とする;
 (d)イオウを十分に除去するために、それらは高価
な触媒を必要とするか、あるいは極めて過酷な酸化条件
を必要とする;および(e)窒素を含む酸化剤を含む酸
化的脱硫法はガムおよび沈降物を増大し、そして製造さ
れる燃料の安定性を減少させる。
The aforementioned method basically has a first-order drawback = (a)
The selected solvents are only suitable for certain selected oils:
(b) the solvent produces low extraction yields or does not provide sufficient phase separation to enable solvent extraction; (
c) require unacceptably high solvent-to-oil ratios, reducing acceptance rates and making these methods uneconomical;
(d) they require expensive catalysts or extremely harsh oxidation conditions to adequately remove sulfur; and (e) oxidative desulfurization methods involving nitrogen-containing oxidants Increases gum and sediment and reduces the stability of the fuel produced.

これらの理由のため、炭化水素油の酸化および引続く抽
出を含むイオウの除去の現在の技術は大きい改良を必要
とする。
For these reasons, current techniques for sulfur removal, including oxidation and subsequent extraction of hydrocarbon oils, require significant improvement.

同様に、窒素を含む酸化剤で酸化することによりディー
ゼル油のセタン価を改良する従来の方法は他の生成物の
規格を満足するためには不適切である。とくに、窒素を
含む酸化剤の酸化および溶媒抽出により製造されるディ
ーゼル燃料は、ある場合において、燃料のためのイオウ
およびセタンの要件を満足しないが、収率、安定性およ
び前記ラムスポトム炭素分の重要な規格に関して不満足
である。窒素を含む酸化剤に関連する硫酸を使用する方
法は、高いセタン等級を保持するために無効である。蒸
留法は蒸留がま中にかなりの炭素質析出物が存在するた
め商業的ではなく、そして残液のイオウ分を減少するた
めにディーゼル燃料に熱処理を適用するとき、この方法
は、また、熱処理のがま中にかなりの炭素質析出物を生
成する。
Similarly, conventional methods of improving the cetane number of diesel oil by oxidizing with nitrogen-containing oxidizing agents are inadequate for meeting other product specifications. In particular, diesel fuels produced by nitrogen-containing oxidant oxidation and solvent extraction do not meet the sulfur and cetane requirements for fuels in some cases, but do meet the important requirements of yield, stability, and the rum spot carbon content. I am unsatisfied with the standards. Methods using sulfuric acid in conjunction with nitrogen-containing oxidizers are ineffective for maintaining high cetane ratings. The distillation method is not commercially viable due to the presence of significant carbonaceous precipitates in the still, and when heat treatment is applied to diesel fuel to reduce the sulfur content of the bottom liquor, this method also Forms considerable carbonaceous deposits in the tank.

従来の酸化的セタン価向上法は、十分な安定性およびラ
ムスポトム炭素分のディーゼル燃料を製造することが不
可能であるほかに、酸化的脱硫法と同様に、劣った収率
を与える溶媒を使用し、許容されえないほどに高い溶媒
対油比を必要とする。あるいは、ある先行技術の方法に
おいて使用する溶媒は、酸化によって得られるセタン価
の向上の利益を減少するか、あるいは完全に排除する。
Traditional oxidative cetane enhancement methods, in addition to being unable to produce diesel fuel with sufficient stability and rum spot carbon content, use solvents that, like oxidative desulfurization methods, give poor yields. however, it requires an unacceptably high solvent-to-oil ratio. Alternatively, the solvents used in some prior art methods reduce or completely eliminate the cetane number improvement benefits obtained by oxidation.

とくに石油炭化水素供給原料中に存在する種々のイオウ
含有化合物および不安定性を生ずる化合物のために、お
よびとくにイオウ含有化合物、窒素含有化合物、芳香族
化合物およびオレフィン系化合物についての溶媒の選択
性のために、酸化、溶媒抽出またはこれら2つの組み合
わせにより中央蒸留物燃料を品質向上するための従来の
試みは、最大1つまたは2つの生成物の特性に集中され
、そして、許容されうるイオウ分または点火性質をもつ
生成物を得るために、一般に要求される生成物の収率お
よび安定性を犠牲にした。
Especially because of the various sulfur-containing compounds and compounds that cause instability present in petroleum hydrocarbon feedstocks, and especially because of the selectivity of the solvent for sulfur-containing compounds, nitrogen-containing compounds, aromatics and olefinic compounds. Previous attempts to upgrade central distillate fuels by oxidation, solvent extraction, or a combination of the two have focused on at most one or two product properties, and have focused on acceptable sulfur content or ignition. In order to obtain a product with properties, generally required product yield and stability were sacrificed.

セタン等級が低くかつイオウ分が高い多くのディーゼル
燃料は安定性およびラムスポトム炭素の規格を満足する
が、これらの燃料を酸化してセタン等級を改良するか、
あるいはイオウを減少する場合、ラムスポトム炭素およ
び安定性は許容されえないものとなる。
Many diesel fuels with low cetane ratings and high sulfur content meet stability and rum spot carbon specifications, but these fuels can be oxidized to improve the cetane rating or
Alternatively, if the sulfur is reduced, the rum spot carbon and stability become unacceptable.

発明の概要 本発明の1つの目的は、安定性を減少させまたはラムス
ポトム炭素分を増大させないで、ディーゼル油のセタン
価を改良する方法である。
SUMMARY OF THE INVENTION One object of the present invention is a method of improving the cetane number of diesel oil without reducing stability or increasing rum spot carbon content.

本発明の第2の目的は、イオウ分を減少しかつ安定性を
改良することによりディーゼル油を品質向上する方法で
ある。
A second object of the present invention is a method for upgrading diesel oil by reducing its sulfur content and improving its stability.

本発明の他の目的は、溶媒抽出を用い、高い溶媒抽出効
率および相応して高い収率で、ディーゼル油を品質向上
する方法である。
Another object of the invention is a method for upgrading diesel oil using solvent extraction with high solvent extraction efficiency and correspondingly high yield.

本発明の追加の目的は、規格外のディーゼル油から、セ
タン価、イオウ分、ラムスポトム炭素、生成物の安定性
および流動点についての工業規格を満足する配合ディー
ゼル燃料を製造する方法である。
An additional object of the present invention is a method for producing a blended diesel fuel that meets industry specifications for cetane number, sulfur content, rum spot carbon, product stability, and pour point from off-spec diesel oil.

まず、ディーゼル油をオゾン、気体の窒素酸化物、硝酸
および亜硝酸から成る群より選択される酸化剤と接触さ
せ、次いで選択的溶媒抽出により、ディーゼル油を改良
することができ、そして標準以下の原料油または配合し
た原料油からディーゼル燃料を製造できることが今回発
見された。本発明による方法は、著しく貯蔵安定性を改
良しかつ取扱い特性を増大して、ディーゼル燃料を同時
に脱硫しかつセタン価を改良することを可能にする。
Diesel oil can be improved by first contacting the diesel oil with an oxidizing agent selected from the group consisting of ozone, gaseous nitrogen oxides, nitric acid and nitrous acid, and then by selective solvent extraction, and It has now been discovered that diesel fuel can be produced from feedstock or blended feedstock. The process according to the invention makes it possible to simultaneously desulphurize and improve the cetane number of diesel fuels, significantly improving the storage stability and increasing the handling properties.

したがって、本発明の1つの実施態様は、■程: (a)石油源から誘導される、常圧で約149℃〜約3
71℃(約300”F〜700〒)の沸点を有するディ
ーゼル油を、窒素を含む酸化剤およびオゾンから成る群
より選択される酸化剤と反応させ、ここで (1)反応は工程(a)において得られるディーゼル油
のセタン価を工程(a)へのディーゼル油供給物のセタ
ン価よりも少なくとも5セタン価だけ増加するために十
分な程度であり、そして (2)(i)反応は、酸化剤が窒素を含む酸化剤である
とき、100%の硝酸基準に等しい量の酸化剤がディー
ゼル油供給物の約10重量%以下であるようなものであ
り、そして (i i)反応は、酸化剤がオゾンであるとき、酸化剤
の量が工程CFL)へのディーゼル油供給物よりも工程
(a)において得られる反応したディーゼル油のイオウ
分を約10%以上減少させるために十分であるようなも
のであり、(b)上の工程(a)からのディーゼル油を
抽出溶媒、前記抽出溶媒は (1)約2以上の双極子モーメントを有し、(2)工程
(a)において得られるディーゼル油との接触温度にお
いてディーゼル油と実質的に不混和性であり、 (3)非ハロゲン化溶媒であり、そして(4)酸化剤と
反応性であるアミン類を排除する、 前記溶媒の混合物あるいは前記溶媒が約50重量%以下
の水を含むような前記溶媒と水との混合物と接触させ、
そして (c)上の工程(b)からの前記ディーゼル油を前記抽
出溶媒と分離して品質向上されたディーゼル燃料を回収
する、 を含んでなることを特徴とするディーゼル油を品質向上
させて品質向上したディーゼル燃料を製造する方法を、
提供する。
Accordingly, one embodiment of the invention provides: (a) Derived from a petroleum source, from about 149°C to about 3°C at normal pressure.
Diesel oil having a boiling point of between about 300"F and 700°C is reacted with an oxidizing agent selected from the group consisting of a nitrogen-containing oxidizing agent and ozone, wherein (1) the reaction is in step (a) (2) (i) the reaction is sufficient to increase the cetane number of the diesel oil obtained in step (a) by at least 5 cetane numbers over the cetane number of the diesel oil feed to step (a); when the agent is a nitrogen-containing oxidizing agent, the amount of oxidizing agent equal to a 100% nitric acid basis is such that no more than about 10% by weight of the diesel oil feed; When the agent is ozone, the amount of oxidizing agent is sufficient to reduce the sulfur content of the reacted diesel oil obtained in step (a) by about 10% or more than the diesel oil feed to step CFL). (b) the diesel oil from step (a) above is extracted with a solvent, said extraction solvent (1) having a dipole moment of about 2 or more; and (2) obtained in step (a). a mixture of solvents that is substantially immiscible with diesel oil at the temperature of contact with the diesel oil, (3) is a non-halogenated solvent, and (4) excludes amines that are reactive with oxidizing agents. or contacting with a mixture of the solvent and water such that the solvent contains about 50% by weight or less of water;
and (c) separating the diesel oil from step (b) above from the extraction solvent to recover the improved diesel fuel. How to make improved diesel fuel
provide.

本発明の他の実施態様は、■程: (a)石油源から誘導される、常圧で約149℃〜約3
71”C!(約300°F〜700°F)の沸点を有す
るディーゼル油を、窒素を含む酸化剤および ゛オゾン
から成る群より選択される酸化剤と反応させ、ここで (1)反応は工程(a)において得られるディーゼル油
のセタン価を工程(a)へのディーゼル油供給物のセタ
ン価よりも少なくとも5セタン価だけ増加するために十
分な程度であり、そして (2)(i)反応は、酸化剤が窒素を含む酸化剤である
とき、100%の硝酸基準に等しい量の酸化剤が工程(
a)へのディーゼル油供給物の約10重量%以下である
ようなものであり、そして (i i)反応は、酸化剤がオゾンであるとき、酸化剤
の量が工程(a)へのディーゼル油供給物よりも工程(
a)において得られる反応したディーゼル油のイオウ分
を約10%以上減少させるために十分であるようなもの
であり、(b)上の工程(a)からのディーゼル油を抽
出溶媒、前記抽出溶媒は (1)約2以上の双極子モーメントを有し、(2)工程
(a)において得られるディーゼル油との接触温度にお
いてディーゼル油と実質的、に不混和性であり、 (3)非ハロゲン化溶媒であり、 (4)酸化剤と反応性であるアミン類を排除する、そし
て (5)次の官能基: −S=O,−C−N−1−S−1−C−NO2および−
〇−0− の少なくとも1つを含有する、 前記溶媒の混合物あるいは前記溶媒が約50重量%以下
の水を含むような前記溶媒と水との混合物と接触させ、
そして (c)上の工程(b)からの前記ディーゼル油を前記抽
出溶媒と分離して品質向上されたディーゼル燃料を回収
する、 を含んでなることを特徴とするディーゼル油を品質向上
させる方法を、提供する。
Other embodiments of the invention include: (a) derived from a petroleum source, from about 149°C to about 3°C at normal pressure;
(about 300°F to 700°F) is reacted with an oxidizing agent selected from the group consisting of a nitrogen-containing oxidizing agent and ozone, wherein (1) the reaction is (2)(i) is sufficient to increase the cetane number of the diesel oil obtained in step (a) by at least 5 cetane numbers over the cetane number of the diesel oil feed to step (a); The reaction is carried out in an amount equal to 100% nitric acid standard when the oxidizing agent is a nitrogen-containing oxidizing agent.
(i) the reaction is such that the amount of oxidizer is less than about 10% by weight of the diesel oil feed to step (a), and (i) the reaction is such that the amount of oxidant is less than about 10% by weight of the diesel oil feed to step The process (than the oil feed)
a) is sufficient to reduce the sulfur content of the reacted diesel oil obtained in step (a) by about 10% or more; and (b) the diesel oil from step (a) above is treated with an extraction solvent, said extraction solvent. (1) has a dipole moment of about 2 or more; (2) is substantially immiscible with diesel oil at the temperature of contact with the diesel oil obtained in step (a); and (3) is non-halogen. (4) eliminates amines that are reactive with oxidizing agents, and (5) eliminates the following functional groups: -S=O, -C-N-1-S-1-C-NO2 and −
〇-0-, containing at least one of the following: a mixture of the solvents or a mixture of the solvent and water such that the solvent contains about 50% by weight or less of water;
and (c) separating the diesel oil from step (b) above from the extraction solvent to recover an improved diesel fuel. ,provide.

本発明のほかの実施態様は、工程: (a)石油源から誘導される、常圧で約149℃〜約3
71℃(約300″F〜700″F)の沸点を有するデ
ィーゼル油を、窒素を含む酸化剤およびオゾンから成る
群より選択される酸化剤と反応させ、ここで (1)反応は工程(a)において得られるディーゼル油
のセタン価を工程(a)へのディーゼル油供給物のセタ
ン価よりも少なくとも5セタン価だけ増加するために十
分な程度であり、そして (2)(i)反応は、酸化剤が窒素を含む酸化剤である
とき、100%の硝酸基準に等しい量の酸化剤が工程(
a)へのディーゼル油供給物の約10重量%以下である
ようなものであり、そして (i i)反応は、酸化剤がオゾンであるとき、酸化剤
の量が工程(a)へのディーゼル油供給物よりも工程(
a)において得られる反応したディーゼル油のイオウ分
を約10%以上減少させるために十分であるようなもの
であり、(b)上の工程(a)からのディーゼル油を、
フルフラール、ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド
、メチルカルピトール、テトラヒドロフルフリルアルコ
ール、ジメチルスルホキシド、スルホラン、スルホレン
、ジメチルアセタミド、1−メチルー2−ピロリドン、
アセトニトリル、酢酸無水物、ニトロベンゼン、ニトロ
メタンおよびそれらの混合物、または50重量%以下の
水を含むそれらと水との混合物から成る群より選択され
る抽出溶媒と接触させ、そして (c)上の工程(b)からの前記ディーゼル油を前記抽
出溶媒と分離して品質向上されたディーゼル燃料を回収
する、 を含んでなることを特徴とするディーゼル油を品質向上
させる方法を提供する。
Other embodiments of the present invention provide for the step of: (a) being derived from a petroleum source from about 149<0>C to about 3<0>C at normal pressure;
Diesel oil having a boiling point of between about 300"F and 700"F is reacted with an oxidizing agent selected from the group consisting of a nitrogen-containing oxidizing agent and ozone, wherein (1) the reaction occurs in step (a). (2) (i) the reaction is sufficient to increase the cetane number of the diesel oil obtained in step (a) by at least 5 cetane numbers over the cetane number of the diesel oil feed to step (a); When the oxidizing agent is a nitrogen-containing oxidizing agent, an amount of oxidizing agent equal to a 100% nitric acid basis is added to the process (
(i) the reaction is such that the amount of oxidizer is less than about 10% by weight of the diesel oil feed to step (a), and (i) the reaction is such that the amount of oxidant is less than about 10% by weight of the diesel oil feed to step The process (than the oil feed)
a) which is sufficient to reduce the sulfur content of the reacted diesel oil obtained in step (a) by more than about 10%; (b) the diesel oil from step (a) above;
Furfural, butyrolactone, dimethylformamide, methylcarpitol, tetrahydrofurfuryl alcohol, dimethyl sulfoxide, sulfolane, sulfolene, dimethylacetamide, 1-methyl-2-pyrrolidone,
(c) contacting with an extraction solvent selected from the group consisting of acetonitrile, acetic anhydride, nitrobenzene, nitromethane and mixtures thereof, or mixtures thereof with water containing up to 50% by weight of water; b) separating the diesel oil from the extraction solvent to recover an improved diesel fuel.

魚里例肛組皇輩」 上に示したように、本発明は、異種原子のイオウ化合物
を含有するものを包含する、常圧で約149℃〜約37
1℃(約300乍〜700生)の沸点を有する石油誘導
ディーゼル燃料油を品質向上して、工程(b)へのディ
ーゼル油供給物より工程(a)の反応した生成物のセタ
ン価を少なくとも約5だけ増加させると同時に安定性の
要求を満足する方法を提供する。本発明の方法は、任意
の源から誘導されうるディーゼル油、不純物としてイオ
ウ、芳香族、オレフィン系およびナフテン系の化合物を
含有する普通の石油原油または原油留分の品質向上に適
用できる。ここで使用する用語「ディーゼル油(die
sel  oil)Jは本発明の方法によって品質向上
できる石油由来の公称的149℃〜約371℃(約30
0γ〜700乍)の沸点範囲を有する任意の炭化水素を
包含するために広く定義され、そして用語「ディーゼル
燃料(diesel  fuel)Jは一般に品質向上
された生成物を記載するために使用するが、これらの用
語は互換的に使用することができる。本発明において使
用できるディーゼル油の好ましい石油源は、約40重量
%より少ない芳香族分を含有するもの、約35重量%よ
り少ないオレフィン分を含有するもの、および約40重
量%より少ない芳香族分および約35重量%より少ない
オレフィン分を含有するものである。
As indicated above, the present invention is suitable for use in temperatures ranging from about 149°C to about 37°C at normal pressure, including those containing heteroatomic sulfur compounds.
A petroleum-derived diesel fuel oil having a boiling point of 1°C (approximately 300-700°C) is upgraded to reduce the cetane number of the reacted product of step (a) by at least as low as that of the diesel oil feed to step (b). Provides a method for increasing the stability by about 5 while at the same time meeting stability requirements. The method of the invention is applicable to the upgrading of diesel oils, common petroleum crudes or crude oil fractions containing sulfur, aromatics, olefinic and naphthenic compounds as impurities, which may be derived from any source. The term “diesel oil” used here
sel oil) J is a petroleum-derived oil with a nominal temperature of 149°C to about 371°C (about 30°C) that can be improved by the method of the present invention.
Defined broadly to include any hydrocarbon with a boiling point range of 0 to 700 g, and the term "diesel fuel" is generally used to describe the upgraded product, These terms may be used interchangeably. Preferred petroleum sources of diesel oil that can be used in the present invention are those containing less than about 40% aromatics, less than about 35% olefins by weight. and those containing less than about 40 weight percent aromatics and less than about 35 weight percent olefins.

本発明の方法は基本的にはディーゼル油源によって限定
されず、普通の原油、重質原油およびタールサンドを包
含する、石油源からの上の沸点範囲をもつ任意のディー
ゼル油に適用することができる。
The method of the present invention is essentially not limited by the diesel oil source and can be applied to any diesel oil with an upper boiling point range from petroleum sources, including ordinary crude oil, heavy crude oil and tar sands. can.

本発明によるディーゼル油を品質向上する方法において
、特定の生成物の規格は広い範囲内で変化させることが
できる。ここに与える開示では、本発明の方法は当業者
により容易に適用しかつ配合により変更して、とくにセ
タン、イオウ分、ラムスポトム炭素および安定性、密度
および沸点範囲に関して、特定の所望の規格を有するデ
ィーゼル燃料を製造することができる。さらに1本発明
の方法は、必要に応じて生成物の規格を満足させる従来
の技術、例えば、化学的添加剤、例えば、腐食抑制剤、
安定剤などの添加と組み合わせて使用することができる
In the method for upgrading diesel oil according to the invention, the specific product specifications can be varied within wide limits. The disclosure provided herein shows that the process of the invention can be easily applied by those skilled in the art and modified by formulation to have specific desired specifications, particularly with respect to cetane, sulfur content, rum spot carbon and stability, density and boiling range. Diesel fuel can be produced. Furthermore, the method of the present invention may optionally be performed using conventional techniques to meet product specifications, such as chemical additives, such as corrosion inhibitors,
It can be used in combination with the addition of stabilizers and the like.

燃料の安定性は、ある数の加速試験により測定され、そ
れらの1つはナルコ(Nalco)149℃(300°
F)試験である。商業的貯蔵および使用における満足す
べき安定性のために、輸送燃料は約7.0以下のナルコ
(Nalco)等級を示さなくてはならない、約7.0
の等級は商業的使用のための許容されうる上限であるが
、これより低いレベルが望ましい。適用可能なナルコ(
Na 1 c o)試験はこの分野においてよく知られ
ており、そして、例えば、次のようにして簡単に実施す
ることができる。試験すべき油の50m1を直径3cm
の管に入れ、この管を149℃(300乍)の浴中で9
0分間加熱し、次いでこの油を冷却する0次いで、この
油をNo、1の濾紙を使用する微小孔のフィルターで濾
過し、濾紙およびフィルターをヘプタンで洗浄し、そし
て残留する残液を標準試料と比較して安定性の等級を決
定する。
Fuel stability is determined by a number of accelerated tests, one of which is the Nalco 149°C (300°
F) It is a test. For satisfactory stability in commercial storage and use, transportation fuels must exhibit a Nalco rating of about 7.0 or less, about 7.0
The grade is an acceptable upper limit for commercial use, but lower levels are desirable. Applicable Narco (
The Na 1 co) test is well known in the art and can be easily performed, for example, as follows. 50ml of the oil to be tested with a diameter of 3cm
tube and place this tube in a bath at 149°C (300°C) for 90 minutes.
Heat for 0 minutes and then cool the oil. The oil is then filtered through a microporous filter using No. 1 filter paper, the filter paper and filter are washed with heptane, and the remaining liquid is used as a standard sample. to determine the stability grade.

脱硫はディーゼル油の精製または品質向上の第2の一般
に重要な面である。不純物として存在するイオウ化合物
は、例えば、チオフェンのイオウ、メルカプタンのイオ
ウ、硫化物、チオールおよびジサルファイドを包含でき
る。酸化により増大または低下されうる、異なるイオウ
含有不純物の化合物の抽出において種々の溶媒の選択性
は、特定の溶媒および供給物の特性に依存して、異なる
ため、脱硫のために適当な溶媒の選択は実験的であり、
そして選択は一般に理論を基準にすることは不可能であ
る。
Desulfurization is a second generally important aspect of diesel oil refining or upgrading. Sulfur compounds present as impurities can include, for example, thiophene sulfur, mercaptan sulfur, sulfides, thiols, and disulfides. The selection of suitable solvents for desulfurization is important because the selectivity of various solvents in the extraction of compounds with different sulfur-containing impurities, which can be increased or decreased by oxidation, differs depending on the specific solvent and feed characteristics. is experimental;
And selection cannot generally be based on theory.

セタン価はディーゼル燃料の1つの重要な品質特性であ
るが、酸化によって得られるセタン価の向上はあまり理
解されていない。とくに、酸化剤の窒素の増加はセタン
価の増加に関係づけられることは知られておりかつ芳香
族物質の抽出はセタン価の改良に寄与することが知られ
ているが、ラフィネートの窒素はセタン価の改良に良好
に相互に関係づけられず、芳香族物質の除去単独は本発
明において観測される高い収率において得られるセタン
価の応答を説明することができない0本発明におけるオ
ゾンのような酸化剤を含有する窒素不合酸化剤を使用す
る酸化は、窒素が酸化剤により付加されないが、セタン
価を増加する。
Cetane number is an important quality characteristic of diesel fuel, but the enhancement of cetane number obtained by oxidation is poorly understood. In particular, it is known that an increase in nitrogen in the oxidizing agent is related to an increase in cetane number, and extraction of aromatic substances is known to contribute to improving cetane number, but nitrogen in raffinate is associated with an increase in cetane number. ozone-like in the present invention does not correlate well with the cetane number improvement and aromatic removal alone cannot explain the cetane number response obtained in the high yields observed in the present invention. Oxidation using a nitrogen-uncombined oxidizing agent containing an oxidizing agent increases the cetane number, although no nitrogen is added by the oxidizing agent.

安定性、イオウ分およびセタン価の上の基準の管理に加
えて、ラムスポトム炭素分はディーゼル燃料にとって1
つの重要な品質特性である。なぜなら、ラムスポトム炭
素が高い燃料は、ディーゼルエンジン中で使用するとき
、汚れの問題を生ずるからである。許容されるディーゼ
ル燃料において、ラムスポトム炭素分は、ASTM  
D  524に開示されてる方法により決定されるよう
に、好ましくは約0.3重量%より低い。
In addition to controlling the above criteria for stability, sulfur content, and cetane number, rum spot carbon content is important for diesel fuel.
There are two important quality characteristics. This is because fuels high in rum spot carbon create fouling problems when used in diesel engines. In acceptable diesel fuels, the rum spot carbon content is
D 524, preferably less than about 0.3% by weight.

理論によって拘束されたくないが、酸化および抽出によ
ってディーゼル油を品質向上する本発明に従う複雑なプ
ロセスは、パラフィン、オレフィン、ナフテン、エステ
ル、アミン、アジド、インドールなどへの窒素の付加に
よる硝酸塩、エステル、アミン、アジド、インドール等
の生成を含むと、現在信じられる。酸化で形成される化
合物について高い選択性をもつ適当な抽出溶媒の選択は
、抽出におてセタン中性またはセタン低下性化合物の選
択的除去を可能とする。さらに、イオウ含有化合物およ
び不安定性を生ずる化合物を、適当な溶媒の選択により
同時に抽出することができる。適当な溶媒の選択は、重
要であり、そして前述の化合物のあるものを抽出できる
溶媒が、それにもかかわらず、次の理由で本発明におい
て無効であるとう環境によって困難となる: (a)溶
媒はイオウを感知しうる程度に除去しない; (b)非
常に窒素を除去して安定性を改良するので、セタン価は
望ましくないほどに低下する; (c)窒素を除去せず
、許容されうるセタン価を生ずるが、安定性およびラム
スポトム炭素を許容されえないものとする;または(d
)収率な低くする。
Without wishing to be bound by theory, the complex process according to the present invention to upgrade diesel oil by oxidation and extraction involves the addition of nitrogen to paraffins, olefins, naphthenes, esters, amines, azides, indoles, etc. It is currently believed to include the formation of amines, azides, indoles, etc. Selection of a suitable extraction solvent with high selectivity for compounds formed on oxidation allows selective removal of cetane-neutral or cetane-lowering compounds in the extraction. Furthermore, sulfur-containing compounds and compounds that cause instability can be extracted simultaneously by selecting appropriate solvents. The selection of a suitable solvent is important and is made difficult by circumstances in which solvents capable of extracting some of the aforementioned compounds are nevertheless ineffective in the present invention for the following reasons: (a) Solvents does not appreciably remove sulfur; (b) removes so much nitrogen that it improves stability, resulting in an undesirable reduction in cetane number; (c) does not remove nitrogen and is acceptable. produces a cetane number but makes the stability and rum spot carbon unacceptable; or (d
) lower yield.

典型的には、本発明の方法は大気ガス油またはサイクル
油について使用することができる。大気ガス油は石油原
油源から誘導される留分である。
Typically, the method of the invention can be used with atmospheric gas oils or cycle oils. Atmospheric gas oil is a distillate derived from petroleum crude oil sources.

大気ガス油はディーゼル油の配合において使用されるl
成分であり、そしてディーゼル燃料として使用するため
に規格外のイオウ分を含有することがある。典型的には
、異種原子としてのイオウはチオール、ジサルファイド
、サルファイド、チオフェン、メルカプタンとして存在
し、そして窒素は置換されたピリジンおよびピロール、
および他の化合物として存在する。本発明において使用
できるディーゼル油の典型的な分析を下表1に記載する
Atmospheric gas oil is used in diesel oil formulations
component and may contain substandard sulfur content for use as diesel fuel. Typically, sulfur as a heteroatom is present as thiols, disulfides, sulfides, thiophenes, mercaptans, and nitrogen as substituted pyridines and pyrroles,
and other compounds. A typical analysis of diesel oil that can be used in the present invention is set forth in Table 1 below.

第1図は1本発明の方法の1つの実施態様を概略的に示
し、ここでディーゼル油供給物lおよび入口2を通る硝
酸を混合して反応器3に入れる。
FIG. 1 schematically depicts one embodiment of the process of the invention, in which diesel oil feed l and nitric acid passing through inlet 2 are mixed and entered into reactor 3.

反応器内で反応後、酸化された生成物4を副生物の残液
5から分離することができ、そして溶媒抽出器6に入れ
、ここでそれを抽出溶媒7と接触させ、そして溶媒/酸
化油を分離して不純物を有する溶媒を含有する抽出相8
を除去した後、残留溶媒を含む酸化されたラフィネート
相9を回収器lOに入れて残留溶媒11を除去し、そし
て本発明に従い品質向上されたディーゼル燃料12を得
る。
After reaction in the reactor, the oxidized product 4 can be separated from the by-product bottoms 5 and placed in a solvent extractor 6 where it is brought into contact with the extraction solvent 7 and the solvent/oxidation Extraction phase 8 containing a solvent that separates the oil and has impurities
After removing the residual solvent, the oxidized raffinate phase 9 containing the residual solvent is placed in a recovery vessel IO to remove the residual solvent 11 and obtain an improved diesel fuel 12 according to the present invention.

本発明の方法の第1工程において、ディーゼル油、例え
ば、大気ガス油留分を、酸化剤との接触により反応させ
る。必要に応じて、供給油をまず予備処理し、例えば、
洗浄して、油のフェノールまたは他の腐食性成分を除去
し、濾過してガムまたは沈降物を除去し、加熱しあるい
は普通に使用されるH2SO4で処理する。本発明の第
1工程において、酸化剤は窒素を含む酸化剤または窒素
を含む酸化剤以外の酸化剤、例えば、オゾンであること
ができる。用語「窒素を含む酸化剤(nitoroge
nous  oxidizing  agent)Jは
、ここでは、窒業含有酸化性化合物、例えば、各窒素原
子につき1個より多い酸素原子を有する窒素酸化物の少
なくとも1種を含有する酸化性気体、各窒素原子につき
1個より多い酸素原子を有する窒素酸化物の少なくとも
1種を含有する酸化性液体、亜硝酸および硝酸を意味す
るために使用する。
In the first step of the process of the invention, a diesel oil, for example an atmospheric gas oil fraction, is reacted by contact with an oxidizing agent. If necessary, the feed oil may first be pretreated, e.g.
The oil is washed to remove phenols or other corrosive components, filtered to remove gums or sediment, heated or treated with commonly used H2SO4. In the first step of the invention, the oxidizing agent can be a nitrogen-containing oxidizing agent or an oxidizing agent other than a nitrogen-containing oxidizing agent, such as ozone. The term “nitrogen-containing oxidizing agent”
oxidizing agent) J is here defined as an oxidizing gas containing at least one nitrogen-containing oxidizing compound, for example a nitrogen oxide having more than one oxygen atom for each nitrogen atom; Used to mean oxidizing liquids containing at least one of the nitrogen oxides having more than 3 oxygen atoms, nitrous acid and nitric acid.

使用する酸化性気体はこのような窒素酸化物の1種のみ
を含有する気体であることができ、あるいはこのような
窒素酸化物の混合物を含有するものであることができる
。さらに、酸化性気体は。
The oxidizing gas used can be a gas containing only one such nitrogen oxide, or it can contain a mixture of such nitrogen oxides. Additionally, oxidizing gases.

他の成分、例えば、酸素、窒素、低級窒素酸化物をまた
含有するもの、すなわち、酸化物中の窒素原子につき1
個のみの酸素原子または1個より少ない酸素原子を含有
する窒素酸化物であることができる、効率よくするため
には、好ましくは、酸化性気体は、各窒素原子につき1
個より多い酸素原子を有する窒素酸化物のみを含有する
ものであろうが、他の気体、例えば、酸素、窒素、なら
びに不活性気体、例えば、空気、ヘリウムおよびおよび
ヘリウムおよび空気との混合物を必要に応じて使用する
ことができる。適当には、酸化性気体は各窒素原子に2
き1個より多い酸素原子を有する窒素酸化物の少なくと
も1種を少なくとも0゜5容量%の比率で含有するであ
ろうが、酸化剤の流速をより長い時間にわたって増加す
る場合、その使用を減少することができる。二酸化窒素
またはその二量体N2O4を、単独であるいは空気との
混合物の形態で有利に使用できる。
those that also contain other components, such as oxygen, nitrogen, lower nitrogen oxides, i.e. 1 per nitrogen atom in the oxide.
For efficiency, the oxidizing gas is preferably a nitrogen oxide containing only one oxygen atom or less than one oxygen atom.
may contain only nitrogen oxides with more than 3 oxygen atoms, but require mixtures with other gases, such as oxygen, nitrogen, and inert gases, such as air, helium, and helium and air. It can be used according to your needs. Suitably, the oxidizing gas contains 2 to each nitrogen atom.
contain at least one nitrogen oxide having more than one oxygen atom in a proportion of at least 0.5% by volume, but its use may be reduced if the flow rate of the oxidizing agent is increased over a longer period of time. can do. Nitrogen dioxide or its dimer N2O4 can advantageously be used alone or in the form of a mixture with air.

使用する窒素を含む酸化性液体は、上に定義した液状窒
素酸化物、亜硝酸、または硝酸であることができ、濃縮
された酸または約0〜90重量%の水との混合物の形態
であることができる。好ましくは、液状の窒素を含む酸
化剤は約50〜90重量%の硝酸を含有する硝酸の水溶
液である。
The nitrogen-containing oxidizing liquid used can be a liquid nitrogen oxide, nitrous acid, or nitric acid as defined above, in the form of a concentrated acid or a mixture with about 0-90% by weight water. be able to. Preferably, the liquid nitrogen-containing oxidizing agent is an aqueous solution of nitric acid containing about 50-90% by weight nitric acid.

硝酸を本発明における窒素を含む酸化剤として使用する
とき、他の有機酸または無機酸と組み合わせて使用する
ことが有利であることがある。適当な無機酸は、硫酸お
よびリン酸を包含し、そして適当な有機酸は、例えば、
酢酸およびギ酸を包含する。有機酸および無機酸は単独
で、あるいは組み合わせて使用できる。典型的には、無
機酸は酸化剤として使用する硝酸水溶液にこの硝酸水溶
液の約5〜200重量%の量で添加することができ、そ
して有機酸は硝酸水溶液の約5〜200重量%の量で添
加することができる。硝酸と補助酸との好ましい組み合
わせは、硝酸および硫酸、硝酸および酢酸、そして硝酸
およびギ酸を包含する。
When using nitric acid as the nitrogen-containing oxidizing agent in the present invention, it may be advantageous to use it in combination with other organic or inorganic acids. Suitable inorganic acids include sulfuric acid and phosphoric acid, and suitable organic acids include, for example:
Includes acetic acid and formic acid. Organic acids and inorganic acids can be used alone or in combination. Typically, the inorganic acid can be added to the aqueous nitric acid solution used as an oxidizing agent in an amount of about 5 to 200% by weight of the aqueous nitric acid solution, and the organic acid can be added in an amount of about 5 to 200% by weight of the aqueous nitric acid solution. It can be added with. Preferred combinations of nitric acid and auxiliary acids include nitric acid and sulfuric acid, nitric acid and acetic acid, and nitric acid and formic acid.

オゾンを本発明において酸化剤として使用するとき、そ
れはオゾン単独で、あるいは混合物として含有する酸化
性気体として典型的には使用され、前記混合物は他の成
分、例えば、酸素、窒素、ならびに不活性気体1例えば
、ヘリウムまたはヘリウムおよび空気を含有する。適当
には、酸化性気体は少なくとも約1容量%のオゾンを含
有するであろう。必要に応じて、オゾンは本発明による
方法において前述の窒素を含む酸化剤と組み合わせて使
用できる。
When ozone is used as an oxidizing agent in the present invention, it is typically used as an oxidizing gas containing ozone alone or in a mixture, said mixture containing other components such as oxygen, nitrogen, as well as inert gases. 1, for example, containing helium or helium and air. Suitably, the oxidizing gas will contain at least about 1% ozone by volume. If desired, ozone can be used in the method according to the invention in combination with the aforementioned nitrogen-containing oxidizing agents.

本発明の方法の第1工程において、ディーゼル油、例え
ば、大気ガス油を液体または気体の形態の酸化剤と反応
させる。ディーゼル油と液体としての酸化剤との接触は
、2種類の液体反応成分を接触する技術において普通の
手段により、例えば、酸化剤を反応器内の攪拌された油
の表面より下に注入することによって達成することがで
きる。気体として酸化剤を使用するとき、酸化剤の気体
はディーゼル油と、気体の反応成分と液体の反応成分と
を接触させる慣用手段を使用して接触させることができ
る。気体の反応成分と液体の反応成分とを接触させるこ
のような手段の適当な例は、液体中に気体を気泡として
分散させること、液体の流れに対して向流であるいは並
流で、不活性固体の床の上を通過する気体と一緒にその
床の上に液体をしたたり落すことを包含し、後者のタイ
プの流れは好ましい。
In the first step of the process of the invention, diesel oil, for example atmospheric gas oil, is reacted with an oxidizing agent in liquid or gaseous form. The contacting of the diesel oil with the oxidizing agent as a liquid may be carried out by means conventional in the art of contacting two liquid reactants, for example by injecting the oxidizing agent below the surface of the agitated oil in the reactor. This can be achieved by When using the oxidizing agent as a gas, the oxidizing agent gas can be contacted with the diesel oil using conventional means of contacting gaseous and liquid reaction components. Suitable examples of such means of contacting gaseous and liquid reactants include dispersing the gas as bubbles in the liquid, countercurrently or cocurrently with the flow of the liquid, using an inert The latter type of flow is preferred, involving trickling liquid onto a bed of solids with the gas passing over the bed.

本発明の方法の第1工程において、ディーゼル油と酸化
剤との反応の間の操作のパラメーターを調節して十分な
反応を保証して、セタン価を改良しかつ、イオウ化合物
含有不純物および不安定性に起因する不純物の第2工程
における抽出の効率を改良することが重要である。しか
しながら、この反応工程は非常に限定して、本発明の品
質向上法の後に究極的に得られかつ回収されるディーゼ
ル油基質への悪影響が起こらないようにすべきである。
In the first step of the process of the invention, the operating parameters during the reaction of diesel oil with the oxidizing agent are adjusted to ensure sufficient reaction to improve the cetane number and to eliminate sulfur compound-containing impurities and instability. It is important to improve the efficiency of extraction in the second step of impurities due to However, this reaction step should be very limited so that no adverse effects occur on the diesel oil substrate ultimately obtained and recovered after the upgrading method of the present invention.

ディーゼル油と酸化剤との反応に関するこれらの重要な
処理の調節を下に詳述する。
These important process adjustments for the reaction of diesel oil and oxidizer are detailed below.

ここで使用するとき、用語「酸対油比」 (酸対油硝酸
、A10)は、水不含酸(またはN02またはN2O4
のような窒素を含む酸化剤を使用するとき、100%の
濃度の硝酸に基すくその窒素等重量)対ディーゼル油供
給原料の重量を意味し、そして約o、ooot〜約0.
1、好ましくは約o、ooos〜約0.05である。本
発明の方法の第1工程における窒素を含む酸化剤による
処理の調節は、反応器内に使用する酸の水分を調節する
ことによって達成できる。第1工程における窒素を含む
酸化剤による処理は、また、酸化剤と混合した硫酸また
は他の補助酸の同時に存在させることによって調節しか
つ改良することができる。オゾンを酸化剤として使用す
る場合において、オゾンの量は工程(b)において得ら
れた反応したディーゼル油のイオウ分を工程(a)への
ディーゼル油供給物より約10%以上、好ましくは約5
0%まで減少させるために十分な量である。
As used herein, the term "acid to oil ratio" (acid to oil nitric acid, A10) refers to a water-free acid (or N02 or N2O4
When using a nitrogen-containing oxidizing agent, such as 100% concentration of nitric acid (based on 100% concentration of nitric acid (based on nitrogen equivalent weight) to the weight of the diesel oil feedstock), and from about o,ooot to about 0.
1, preferably from about o,oos to about 0.05. Control of the treatment with a nitrogen-containing oxidizing agent in the first step of the process of the invention can be achieved by controlling the moisture content of the acid used in the reactor. Treatment with a nitrogen-containing oxidizing agent in the first step can also be adjusted and improved by the simultaneous presence of sulfuric acid or other auxiliary acids mixed with the oxidizing agent. When ozone is used as the oxidizing agent, the amount of ozone increases the sulfur content of the reacted diesel oil obtained in step (b) by about 10% or more, preferably about 5% more than the diesel oil feed to step (a).
This amount is sufficient to reduce the amount to 0%.

ディーゼル油供給物の合計量に対する窒素を含む酸化剤
またはオゾンの量のこの調節は、容易に維持することが
できる。
This adjustment of the amount of nitrogen-containing oxidizer or ozone to the total amount of diesel oil feed can be easily maintained.

本発明の方法の工程(a)のパラメーターの調節の結果
、反応したディーゼル油のセタン価は工程(a)へのデ
ィーゼル油供給物より少なくとも約5だけ増加される。
As a result of adjusting the parameters of step (a) of the process of the invention, the cetane number of the reacted diesel oil is increased by at least about 5 over the diesel oil feed to step (a).

例えば、窒素を含む酸化剤/オゾンの濃度を知りかつ普
通の化学分析を使用して得られた、供給物のイオウ異種
層子分およびセタン価を知ることによって、酸化剤の量
を決定することができる。
For example, determining the amount of oxidant by knowing the concentration of oxidizer/ozone containing nitrogen and knowing the sulfur heterolayer content and cetane number of the feed obtained using common chemical analysis. Can be done.

気体および液体の反応成分を計量する普通の手段を用い
ることができる。
Conventional means of metering gaseous and liquid reaction components can be used.

本発明の方法の第1工程の反応は、約−40℃〜約20
0℃の任意の温度において実施することができるが、好
ましくは約90℃以下、最も好ましくは約25〜90℃
において実施する。反応時間は特に限定されないが、例
えば、約1分ないし約3週の任意に時間を包含する。本
発明の第1工程は、必要に応じて、大気圧、あるいはそ
れより高いかあるいは低い圧力で実施することができる
。有利には、この反応工程は普通の攪拌手段、例えば、
攪拌機を使用して実施される。本発明の方法において、
上の工程(a)は、工程(a)へのディーゼル油供給物
より、少なくとも5セタン価、一般に7セタン価、より
一般には9セタン価の増加が達成される程度に実施され
る。
The reaction in the first step of the method of the present invention is carried out at a temperature of about -40°C to about 20°C.
Can be carried out at any temperature from 0°C, but preferably below about 90°C, most preferably from about 25 to 90°C.
It will be carried out in The reaction time is not particularly limited, but includes any time period from about 1 minute to about 3 weeks, for example. The first step of the present invention can be carried out at atmospheric pressure, or at higher or lower pressures, if desired. Advantageously, this reaction step is carried out using conventional stirring means, e.g.
It is carried out using a stirrer. In the method of the invention,
Step (a) above is carried out to such an extent that an increase of at least 5 cetane numbers, generally 7 cetane numbers, and more usually 9 cetane numbers is achieved over the diesel oil feed to step (a).

窒素を含む酸化剤を本発明の第1工程において使用する
とき、窒素化合物の含量はディーゼル油中のもとのそれ
に比較して典型的には増加するであろう。理論に拘束さ
れたくないが、窒素化合物の含量が増加する理由は、デ
ィーゼル油基質の窒素化が起こり、その結果異種原子窒
素の化合物の含量が増加することにあると信じられる。
When a nitrogen-containing oxidizing agent is used in the first step of the invention, the content of nitrogen compounds will typically be increased compared to that originally in the diesel oil. Without wishing to be bound by theory, it is believed that the reason for the increase in the content of nitrogen compounds is that nitrogenization of the diesel oil substrate occurs, resulting in an increase in the content of compounds of heteroatomic nitrogen.

約120時間より短い程度の接触時間および約0.lよ
り小さい窒素を含む酸化剤対合計供給物の重量比は、効
率の観点からのみならず、かつまた経済性の観点から望
ましい。特に約30分の接触時間と約0.05以下の窒
素を含む酸化剤対ディーゼル油の重量比との組み合わせ
を有利に使用して、イオウ分が減少しかつ安定性が改良
されたディーゼル油を最高収率で得ることができる。
A contact time of less than about 120 hours and a contact time of less than about 0. A weight ratio of nitrogen-containing oxidant to total feed of less than 1 is desirable not only from an efficiency standpoint, but also from an economic standpoint. In particular, the combination of a contact time of about 30 minutes and a nitrogen-containing oxidizer to diesel oil weight ratio of about 0.05 or less can be advantageously used to produce diesel oils with reduced sulfur content and improved stability. It can be obtained in the highest yield.

しかしながら、窒素を含む酸化剤とセタン価との既知の
関係のため、窒素を含む酸化剤を使用するとき、ディー
ゼル油供給物へ添加する窒素化合物の最少量を注意して
調節することにより、生成されるディーゼル燃料におけ
るセタン価を十分にすることがまた有利である。
However, due to the known relationship between nitrogen-containing oxidizers and cetane number, when using nitrogen-containing oxidizers, careful control of the minimum amount of nitrogen compounds added to the diesel oil feed will reduce the It is also advantageous to have a sufficient cetane number in the diesel fuel used.

本発明の方法において、ラムスポトム炭素および安定性
を改良し同時に高いセタン価を保持するためには、ディ
ーゼル油を窒素を含む酸化剤と接触させる第1工程後の
ディーゼル油中の窒素の好ましいレベルは約1500〜
2000ppmの窒素である。必要に応じて、ディーゼ
ル油を分離工程、例えば、デカンテーション、アルカリ
処理、水洗または粘土処理にかけることができる。
In order to improve the rum spot carbon and stability while retaining a high cetane number in the process of the present invention, the preferred level of nitrogen in the diesel oil after the first step of contacting the diesel oil with a nitrogen-containing oxidizer is Approximately 1500~
2000 ppm nitrogen. If necessary, the diesel oil can be subjected to separation steps, such as decantation, alkaline treatment, water washing or clay treatment.

本発明の方法の工程(a)について前述の反応に付した
ディーゼル油は、次いで、適当な抽出溶媒を使用する抽
出工程(b)にかける。以後に記載する実施例から理解
されるように、上の反応工程(a)について記載した処
理条件を調節して、本発明の方法の抽出工程(b)にお
いて使用する特定の選択した抽出溶媒が、品質向上すべ
きディーゼル油中に本来存在したイオウ含有不純物、不
安定性を生ずる化合物、ラムスポトム炭素、セタン減少
化合物の抽出による除去を増加し、これにより本発明の
方法の結果回収されかつ品質向上される究極ディーゼル
油のそれらのレベルを減少するとう能力を改良する。
The diesel oil that has been subjected to the reaction described above for step (a) of the process of the invention is then subjected to an extraction step (b) using a suitable extraction solvent. As will be seen from the Examples described hereinafter, the process conditions described for reaction step (a) above may be adjusted to ensure that the particular selected extraction solvent used in extraction step (b) of the process of the invention is , increases the extraction removal of sulfur-containing impurities, instability-causing compounds, rum spot carbon, and cetane-reducing compounds naturally present in the diesel oil to be upgraded, thereby increasing the amount of sulfur-containing impurities, instability-causing compounds, rum spot carbon, and cetane-reducing compounds that are recovered and upgraded as a result of the process of the present invention. Improves the ability of ultimate diesel oil to reduce those levels.

本発明の方法の抽出工程(b)において、本発明の方法
の工程(a)から得られたディーゼル油を、抽出溶媒、
ここで抽出溶媒は、 (a)約2またはそれより大きい双極子モーメントを有
し、 (b)工程(a)において得られるディーゼル油との接
触温度においてディーゼル油と実質的に不混和性であり
、 (e)非ハロゲン化溶媒であり、そして(d)酸化剤と
反応性であるアミン類を排除する、 前記溶媒の混合物あるいは前記溶媒が約50重量%以下
の水を含むような前記溶媒1種または2種以上と水との
混合物と接触させる。本発明において使用する用語「双
極子モーメント」は25℃でベンゼン中で測定した双極
子モーメントを意味し、そして2以上、より好ましくは
3以上の双極子モーメントを有し、かつ前述の他の特性
を有する実質的にすべての溶媒は反応したディーゼル油
供給物中に含有されるイオウ含有化合物および不安定性
を生ずる不純物に対して十分な選択性を示すと考えられ
る。
In the extraction step (b) of the method of the invention, the diesel oil obtained from step (a) of the method of the invention is extracted with an extraction solvent,
wherein the extraction solvent (a) has a dipole moment of about 2 or greater; and (b) is substantially immiscible with the diesel oil at the temperature of contact with the diesel oil obtained in step (a). (e) is a non-halogenated solvent; and (d) excludes amines that are reactive with oxidizing agents. Contact with a mixture of the species or species and water. The term "dipole moment" as used in the present invention means a dipole moment measured in benzene at 25° C. and having a dipole moment of 2 or more, more preferably 3 or more, and with other characteristics as mentioned above. It is believed that virtually all solvents having a .

とくに、双極子モーメント、不混和性、非ハロゲン化お
よび酸化剤との非反応性に関して前述の特性を有する適
当な抽出溶媒は、次の官能基を内部に有する溶媒を包含
する: OOO −S=O1−C−N−1−S−1−C−NO2および−
C−〇− 2,0以上の双極子モーメントを有しかつ酸化剤反応性
アミン溶媒を排除し、本発明において有用な、不混和性
、非ハロゲン化有機溶媒の例を下表2に記載する。
In particular, suitable extraction solvents having the aforementioned properties with respect to dipole moment, immiscibility, non-halogenation and non-reactivity with oxidizing agents include solvents having the following functional groups within them: OOO -S= O1-C-N-1-S-1-C-NO2 and -
Examples of immiscible, non-halogenated organic solvents that have a dipole moment of 2.0 or greater and exclude oxidant-reactive amine solvents and are useful in the present invention are listed in Table 2 below. .

人名 25℃、ベンゼン 中の双極子モーノ 龍        ント ガンマ−ブチロラクトン     4.00フルフラー
ル          3.60ジメチルホルムアミド
(DM F)                3 、86酢酸
無水物           3.15ジメチルスルホ
キシド(DM 30)              3.90スルホラ
ン            4.701−メチル−2−
ピロリド ン                        
 4.09アセトニトリル         3.40
ニトロメタン          3.13テトラヒド
ロフルフリルアル コール             2.12(純粋) 対照的に、約2より小さい双極子モーメントを有する普
通に使用される抽出溶媒は、本発明の工程(b)におけ
る使用に不適当であると一般に考えられ、これらの溶媒
の例を下表3に記載する:人1 25℃、ベンゼン 中の双極子モーノ 朋        ント ギ酸(88%の水溶液)      1.20酢酸  
            1.60メタノール    
       1.70エタノール         
   1.75エチレングリコール       1.
50フエノール           1.45ジエチ
ルアミン          1.17アニリン   
         1.55へキサメチレンジアミン (70%の水溶液)        1.94エチレン
ジアミン        1.92とくに、要求される
双極子モーメントおよび不混和性を有し、そしてハロゲ
ン化されていすかつアミンではない、本発明の方法の抽
出工程(b)において有用な溶媒は、フルフラール、ブ
チロラクトン、ジメチルホルムアミド、メチルカルピト
ール、テトラフルフリアルコール、ジメチルスルホキシ
ド、スルホラン、スルホレン、酢酸無水物、ジメチルア
セタミド、アセトニトリル、1−メチル−2−ピロリド
ン、ニトロベンゼンおよびニトロメタンを包含する。こ
れらの抽出溶媒は、単独で、あるいは組み合わせで使用
することができ、そしてさらに使用する抽出溶媒の各々
は、単独で、あるいは約50重量%以下の水を含む前記
溶媒の1種または2種以上のと水との混合物の形態で使
用できる。これらの抽出溶媒と組み合わせる水は、抽出
工程(b)において回収される油の相分離および収率を
増加するために有利に使用できる。特定の抽出溶媒と一
緒に使用できる水の量を日常スクリーニング試験を実施
することによって適当に決定して、工程(a)において
用いる反応条件下に品質向上すべき特定のディーゼル油
供給原料について、単独であるいは水との混合物で使用
する、抽出溶媒の種類および有利に用いることのできる
水との混合程度を決定することができる。これらの日常
のスクリーニング試験は、単に、抽出溶媒または水/水
混合物のどれを所定のディーゼル油供給物と一緒に有利
に使用できるかを決定するための、日常のスクリーニン
グ試験により決定される、収率、存在するイオウ分、安
定性およびセタン価の考察であることができる。
Person name 25°C, dipolar monomer in benzene Gamma-butyrolactone 4.00 Furfural 3.60 Dimethylformamide (DMF) 3,86 Acetic anhydride 3.15 Dimethyl sulfoxide (DM 30) 3.90 Sulfolane 4.701- Methyl-2-
pyrrolidone
4.09 Acetonitrile 3.40
Nitromethane 3.13 Tetrahydrofurfuryl Alcohol 2.12 (Pure) In contrast, commonly used extraction solvents with a dipole moment of less than about 2 are unsuitable for use in step (b) of the present invention. Examples of these solvents are listed in Table 3 below: 1 Dipole monomer in benzene at 25°C Formic acid (88% aqueous solution) 1.20 Acetic acid
1.60 methanol
1.70 ethanol
1.75 ethylene glycol 1.
50 Phenol 1.45 Diethylamine 1.17 Aniline
1.55 Hexamethylenediamine (70% aqueous solution) 1.94 Ethylenediamine 1.92 In particular, those of the present invention which have the required dipole moment and immiscibility and which are halogenated and are not amines. Solvents useful in extraction step (b) of the process include furfural, butyrolactone, dimethylformamide, methylcarpitol, tetrafurfural alcohol, dimethyl sulfoxide, sulfolane, sulfolene, acetic anhydride, dimethylacetamide, acetonitrile, 1-methyl- Includes 2-pyrrolidone, nitrobenzene and nitromethane. These extraction solvents can be used alone or in combination, and each of the extraction solvents used can be used alone or in combination with one or more of the aforementioned solvents containing up to about 50% by weight of water. It can be used in the form of a mixture of water and water. Water in combination with these extraction solvents can be advantageously used to increase the phase separation and yield of oil recovered in extraction step (b). The amount of water that can be used with a particular extraction solvent is suitably determined by performing routine screening tests to independently It is possible to determine the type of extraction solvent to be used or in admixture with water and the degree of admixture with water that can be advantageously used. These routine screening tests simply measure the yield determined by routine screening tests to determine which extraction solvent or water/water mixture can be advantageously used with a given diesel oil feed. %, sulfur content present, stability and cetane number.

本発明の抽出工程(b)において、ふうっの抽出手順を
用いる。一般に、抽出溶媒を工程(a)において処理さ
れるディーゼル油に単に添加しかつそれと混合する。抽
出溶媒の接触のための時間の長さは、イオウ含有化合物
の不純物、不安定性を生ずる化合物の不純物、またはラ
ムスポトム炭素含有成分をディーゼル油相から抽出溶媒
相中に単に質量移送することを可能にする必要な時間で
あるのみであり、そして典型的には約1〜30分である
。一般に、適当な抽出時間は約1〜30分である。
In the extraction step (b) of the present invention, a fuu extraction procedure is used. Generally, the extraction solvent is simply added to and mixed with the diesel oil being treated in step (a). The length of time for contacting the extraction solvent allows for the simple mass transfer of sulfur-containing compound impurities, compound impurities that create instability, or rum spot carbon-containing components from the diesel oil phase into the extraction solvent phase. This is the only amount of time required to do so, and is typically about 1 to 30 minutes. Generally, suitable extraction times are about 1 to 30 minutes.

抽出工程の温度は広い範囲にわたって調節可能であり、
そして、例えば、約4.4℃〜約149℃(約406F
〜約300”F)、好ましくは室温、例えば、約り1℃
〜約32℃(約70丁〜約90乍)であることができる
。溶媒は実質的に純粋な形態で、例えば、商業的源から
直接得られたままの状態で添加することができ、あるい
は回収されかつ精製された使用した溶媒、あるいは再循
環流れに富んだ溶媒であることができ、抽出に望む溶媒
の量の欠乏は追加の溶媒の添加により補充する。本発明
を単一の溶媒抽出工程を用いる実施例において例示する
が、溶媒抽出工程(b)は、必要に応じて、例えば、時
間、温度、または溶媒対油の比が必要に応じて変化する
別々の溶媒抽出ゾーンの序列において実施することがで
きる。
The temperature of the extraction process is adjustable over a wide range;
For example, about 4.4°C to about 149°C (about 406F
~300”F), preferably at room temperature, e.g.
to about 32° C. (about 70 degrees Celsius to about 90 degrees Celsius). The solvent can be added in substantially pure form, for example, as obtained directly from a commercial source, or as a recovered and purified used solvent, or as a solvent enriched in a recycle stream. There may be a deficiency in the amount of solvent desired for extraction, which is replenished by the addition of additional solvent. Although the invention is illustrated in examples using a single solvent extraction step, the solvent extraction step (b) may be varied as necessary, e.g. in time, temperature, or solvent to oil ratio. It can be carried out in a sequence of separate solvent extraction zones.

本発明の抽出工程(b)において、抽出溶媒はディーゼ
ル油と不混和性でありかつハロゲン化されていないこと
を認識すべきである。こうして、混和性の欠如は、抽出
の完結後の相分離を容易にさせる。乳濁液が形成すると
、それは、例えば、加温により、相分離のために容易に
破壊することができる。さらに、酸化剤反応性アミン溶
媒は、本発明の方法の抽出工程(b)において抽出溶媒
として使用しない。
It should be appreciated that in extraction step (b) of the present invention, the extraction solvent is immiscible with diesel oil and is not halogenated. Thus, the lack of miscibility facilitates phase separation after completion of the extraction. Once an emulsion is formed, it can be easily broken due to phase separation, for example by heating. Furthermore, oxidant-reactive amine solvents are not used as extraction solvents in extraction step (b) of the process of the invention.

本発明の方法の抽出工程(b)は、一般に、次のように
して実施される。抽出溶媒をディーゼル油に単に添加し
、抽出溶媒をディーゼル油と混合し、この混合物を相分
離が起こるようにさせ、次いでイオウ酸化割分または不
安定性を生ずる不純物置を含有する抽出溶媒相をディー
ゼル油基質相から分離する。普通の化学工学技術を使用
して、本発明の方法の抽出工程(b)における抽出を達
成することができる。
The extraction step (b) of the method of the invention is generally carried out as follows. Simply add the extraction solvent to the diesel oil, mix the extraction solvent with the diesel oil, allow this mixture to undergo phase separation, and then add the extraction solvent phase containing the sulfur oxidation fraction or the impurities causing instability to the diesel oil. Separates from the oil matrix phase. Extraction in extraction step (b) of the method of the invention can be accomplished using common chemical engineering techniques.

一般に、適当な抽出溶媒対油の重量比(S10)は約0
.05:l〜約5=1、好ましくは約0.1:1〜約0
.5:1の範囲内であることができるが、これらの比は
限定的であると考えられない。
Generally, a suitable extraction solvent to oil weight ratio (S10) is about 0.
.. 05:1 to about 5=1, preferably about 0.1:1 to about 0
.. These ratios are not considered limiting, although they can be in the range of 5:1.

本発明の好ましい実施態様において、溶媒抽出工程(b
)における溶媒対油の比は従来用いれられたよりも非常
に小さい値に減少して、本発明の反応/抽出プロセスの
効率を増加させる。第2図に示すように、イオウ不純物
の溶媒抽出の効率は、酸化剤と反応させないときでさえ
、溶媒対油の比を増加することによって改良することが
できる。第2図はガンマ−ブチロラクトンによる表1の
大気ガス油の抽出の結果を示す。未反応の大気ガス油(
AGO)について、溶媒対油の重量比(S10)が1.
0:1であるとき、ラフィネートは91重量%の収率を
有したが、イオウの減少率はわずかに22%(0,93
%のS)であった、約60%のイオウの除去率(0,4
8%のS)は9.0:1の非常に高いS10比を用いて
達成されたが、油の収率は非常に低かった(わずかに7
6%)、こうして、抽出溶媒におけるより高いS10比
は溶媒の回収のために高い経費、ならびにより大きい油
の損失を含み、これはディーゼル油のような炭化水素の
溶媒抽出を非経済的とする1つの因子である。
In a preferred embodiment of the invention, the solvent extraction step (b
The solvent to oil ratio in ) is reduced to a much lower value than previously used, increasing the efficiency of the reaction/extraction process of the present invention. As shown in Figure 2, the efficiency of solvent extraction of sulfur impurities can be improved by increasing the solvent to oil ratio even when not reacted with an oxidizing agent. FIG. 2 shows the results of extraction of the atmospheric gas oil of Table 1 with gamma-butyrolactone. Unreacted atmospheric gas oil (
AGO), the solvent to oil weight ratio (S10) is 1.
At 0:1, the raffinate had a yield of 91% by weight, but the sulfur reduction rate was only 22% (0.93%).
The removal rate of sulfur was approximately 60% (0.4% S).
8% S) was achieved using a very high S10 ratio of 9.0:1, but the oil yield was very low (only 7%
6%), thus a higher S10 ratio in the extraction solvent involves higher costs for solvent recovery as well as greater oil losses, which makes solvent extraction of hydrocarbons such as diesel oil uneconomical. This is one factor.

ガンマ−ブチロラクトン抽出への表1の大気ガス油の反
応の効果を示す、第3図に見られるように、溶媒対油の
比の増加は、反応した油を使用してさえ、油の収率を減
少させる。しかしながら、油の収率の損失は反応の過酷
さによって相殺できる。こうして、抽出による55%の
イオウの除去は、未反応の油について約6.0:1のS
10比、おだやかに反応させたAGOについて1.0=
1より大きいS10比、および適度に過酷に反応させた
AGOについて1.0:lより小さいS10比および過
酷に反応させたAGOについて0.5:1より小さいS
10此を必要とし、ここで反応の過酷さは反応後残留す
るイオウ分で表わす。イオウの減少が約50%より多い
とき、油は「過酷に反応した(severerly  
reacted)Jと定義する。各場合において、溶媒
対油の比の減少は油の収率の有意の増加を伴ない、すな
わち、未反応の油について約75%の抽出された油の収
率から過酷に反応した油についての90%より大きい油
の収率に増加する。したがって、本発明の1つの面は、
未反応の原料油と反対に反応した原料油について所望の
イオウの減少を得るために、驚くべきほどに低い溶媒対
油の比を必要とするということである。
As seen in Figure 3, which shows the effect of the reaction of atmospheric gas oil in Table 1 on gamma-butyrolactone extraction, an increase in the solvent-to-oil ratio increases the oil yield, even using reacted oil. decrease. However, the loss in oil yield can be offset by the severity of the reaction. Thus, 55% sulfur removal by extraction is approximately 6.0:1 S for unreacted oil.
10 ratio, 1.0= for mildly reacted AGO
S10 ratios greater than 1 and S10 ratios less than 1.0:1 for moderately harshly reacted AGO and S10 less than 0.5:1 for severely reacted AGOs.
The severity of the reaction is expressed by the sulfur content remaining after the reaction. When the sulfur loss is greater than about 50%, the oil is "severerly"
reacted)J. In each case, decreasing the solvent-to-oil ratio is accompanied by a significant increase in oil yield, i.e., from approximately 75% extracted oil yield for unreacted oil to approximately 75% for heavily reacted oil. The oil yield increases to greater than 90%. Accordingly, one aspect of the invention is:
A surprisingly low solvent-to-oil ratio is required to obtain the desired sulfur reduction for the reacted feedstock as opposed to the unreacted feedstock.

本発明の第1工程の反応の過酷さが増加すると、セタン
価は増加しかつイオウは減少するが、安定性は減少し、
そしてラムスポトム炭素は望ましくないほどに増加する
。本発明の第2工程における抽出は、さらに、イオウ分
を減少すると同時に、安定性およびラムスポトム炭素を
有意に改良する。得られる安定性およびラムスポトム炭
素の改良の程度は、抽出において使用する溶媒対油の比
に直接関係する。
As the severity of the reaction in the first step of the invention increases, the cetane number increases and the sulfur decreases, but the stability decreases and
And the ram spot carbon increases undesirably. Extraction in the second step of the invention further reduces sulfur content while significantly improving stability and rum spot carbon. The degree of stability and lamb spot carbon improvement obtained is directly related to the solvent to oil ratio used in the extraction.

一般に、硝酸またはオゾンのおだやかな処理でさえ、安
定性およびラムスポトム炭素を有意に劣化させるであろ
う。例えば、僅かに0.0025の90%硝酸対油の重
量比はラムスポトム炭素を1.5%を越えるレベルの増
加させ、そしてナルコ(Nalco)安定性を約20に
劣化させるであろう。
In general, even mild treatments with nitric acid or ozone will significantly degrade the stability and rum spot carbon. For example, a 90% nitric acid to oil weight ratio of only 0.0025 will increase rum spot carbon to a level above 1.5% and degrade Nalco stability to about 20.

本発明の溶媒による溶媒抽出は、安定性およびラムスポ
トム炭素を商業的に許容されうる規格にすると同時に、
イオウを除去し、セタンを保持し、かつ高いラフィネー
トの収率を達成するために使用することができる。抽出
法において、達成される結果は溶媒対油の比、選択した
抽出溶媒、抽出機段階の効率、段階の数、および並流ま
たは向流の操作に依存する。効率的な抽出器を使用する
と、7%のラムスポトム炭素および20のナルコ(Na
lco)安定性をもつ酸化剤処理ディーゼル油を抽出し
て、0.56の溶媒対油の比で7のナルコ(Nalco
)安定性および0.2%のラムスポトム炭素をもつ品質
向上されたディーゼル油を製造することができる。0.
24および0.86の溶媒対油の比において、0.62
%およびO,z4%のラムスポトム炭素分を達成するこ
とができる。
Solvent extraction with the solvents of the present invention provides stability and lamb spot carbon to commercially acceptable standards, while at the same time
It can be used to remove sulfur, retain cetane, and achieve high raffinate yields. In extraction methods, the results achieved depend on the solvent-to-oil ratio, the selected extraction solvent, the efficiency of the extractor stages, the number of stages, and co-current or counter-current operation. Using an efficient extractor, 7% rum spot carbon and 20% Na
lco) stable oxidizer-treated diesel oil was extracted with Nalco (Nalco) of 7 at a solvent-to-oil ratio of 0.56.
) Improved diesel oil stability and 0.2% rum spot carbon can be produced. 0.
At a solvent-to-oil ratio of 24 and 0.86, 0.62
% and O,z 4% ram spot carbon content can be achieved.

品質向上されたが、なお商業的に許容されうる規格の外
であるディーゼル油を、生成物の配合または安定剤を利
用して、すべての商業的に要求される規格を満足する配
合物にすることができることに注意すべきである。この
アプローチは、本発明の方法において得られた品質向上
されたディーゼル油とともに用いることができる。
Utilizing product formulations or stabilizers to transform diesel oils that have been upgraded, but are still outside commercially acceptable specifications, into formulations that meet all commercially required specifications. It should be noted that it is possible to This approach can be used with the upgraded diesel oil obtained in the process of the invention.

さらに、反応した供給原料に要求される顕著に低い溶媒
対油の比は驚くほどに増加した油の収率を伴なう、した
がって、本発明による方法は、従来達成されたよりも実
質的に低くかつより経済的な溶媒対油の比で、実質的に
改良された収率を提供する。
Furthermore, the significantly lower solvent-to-oil ratio required for the reacted feedstock is accompanied by a surprisingly increased oil yield; therefore, the process according to the invention is substantially lower than previously achieved. and provides substantially improved yields at more economical solvent-to-oil ratios.

本発明において使用する抽出溶媒は、前述のようにそれ
らの商業的に入手可能な形態で使用することができ、あ
るいは品質向上させて、商業的に入手可梯な形態中に存
在するかもしれない望ましくない成分を除去することが
できる。
The extraction solvents used in the present invention can be used in their commercially available forms as described above, or may be present in enhanced commercially available forms. Undesirable components can be removed.

本発明の工程(e)は、本発明の方法の反応工程(a)
および抽出(b)の結果精製されたディーゼル油基質を
回収することからなる。
Step (e) of the present invention is the reaction step (a) of the method of the present invention.
and recovering the purified diesel oil substrate resulting from extraction (b).

ディーゼル油から抽出溶媒を除去するための普通の精製
手順を用いることができる。これらの抽出手順は、蒸留
、分別結晶化、水性および引続く蒸留、および油基質か
ら抽出溶媒を除去するための他の適当な手順を包含する
。本発明の方法は、特定のディーゼル油の回収および分
離の手順の選択にいかなる方法においても限定されると
考えるべきでない。
Conventional purification procedures can be used to remove extraction solvent from diesel oil. These extraction procedures include distillation, fractional crystallization, aqueous and subsequent distillation, and other suitable procedures for removing the extraction solvent from the oil matrix. The method of the present invention should not be considered limited in any way to the selection of a particular diesel oil recovery and separation procedure.

前述の本発明の方法は、ディーゼル油生成物中に異種原
子イ才つ化合物不純物および不安定性を生ずる有機化合
物を含有する石油誘導ディーゼル油の種々のタイプを品
質向上するために有利に使用できる。一般に、約4重量
%までの範囲の異種原子イオウ分を有するディーゼル油
を、本発明の方法にかけかつその方法に従い精製して、
少なくとも約30%、好ましくは約75%程度のイオウ
不純物分の除去を有する品質向上ディーゼル油を得るこ
とができると同時に、生成物の安定性を改良することが
できる。あるいは、初期のイオウ分が比較的低いディー
ゼル油を1本発明の方法に従い品質向上しかつ精製して
、改良されたセタン価を有しかつ安定性、ラムスポトム
炭素およびイオウの生成物の規格を満足し、より高い比
率で多少イオウが減少した、品質向上ディーゼル油を、
低い溶媒対油の比を用いて本発明の抽出工程(b)を実
施することによって、生成することができる。
The method of the invention described above can be advantageously used to upgrade various types of petroleum derived diesel oils that contain organic compounds that cause foreign atom compound impurities and instability in the diesel oil product. Generally, a diesel oil having a heteroatomic sulfur content in the range of up to about 4% by weight is subjected to and purified according to the method of the present invention,
An improved diesel oil having a removal of sulfur impurities of at least about 30%, preferably on the order of about 75%, can be obtained while improving the stability of the product. Alternatively, a diesel oil with a relatively low initial sulfur content can be upgraded and purified according to the method of the present invention to have an improved cetane number and meet specifications for stability, rum spot carbon and sulfur products. and improved quality diesel oil with a higher proportion of slightly reduced sulfur.
It can be produced by carrying out the extraction step (b) of the invention using a low solvent to oil ratio.

石油由来でないディーゼル油は、一般に、芳香族類、オ
レフィン類、または両者を高いレベルで含有する。本発
明において使用する溶媒は、このような油について一般
に無効であり、そしてこれらの化合物に対する本発明に
おいて使用する溶媒の親和性が強いために、芳香族類お
よびオレフィン類のレベルが高い石油油について効果が
低い。
Diesel oils that are not derived from petroleum generally contain high levels of aromatics, olefins, or both. The solvents used in the present invention are generally ineffective for such oils and are not suitable for petroleum oils with high levels of aromatics and olefins due to the strong affinity of the solvents used in the present invention for these compounds. Less effective.

一般に、このようなディーゼル油は用いるすべての溶媒
対油の比において劣った収率を示し、そしてこのような
溶媒の多くはこの油と約0.2以下の低い溶媒対油の比
で混和性となるであろう。
Generally, such diesel oils exhibit poor yields at all solvent-to-oil ratios used, and many such solvents are miscible with this oil at low solvent-to-oil ratios of about 0.2 or less. It will be.

本発明の方法において必須の工程の検査から理解できる
ように、本発明の方法の工程(a)において使用する温
和な反応条件、調節すべき必須のパラメーターの簡単な
調節、用いる抽出溶媒の効率および選択性、および低い
温度、低い圧力、および含まれる複雑さの減少のために
、本発明は顕著に経済的なかつ有利な方法を提供する。
As can be seen from the examination of the essential steps in the process of the invention, the mild reaction conditions used in step (a) of the process of the invention, the simple adjustment of the essential parameters to be adjusted, the efficiency of the extraction solvent used and Because of the selectivity and lower temperatures, lower pressures, and reduced complexity involved, the present invention provides a significantly economical and advantageous process.

これは、過去において普通に用いられた高温および高圧
の水素添加脱硫処理と比較するとき、とくに真実である
。さらに、本発明の方法の利点は、この分野において従
来使用された触媒を用いる同様な品質向上法と比較する
と、理解することができる。なぜなら、本発明のい方法
においては、高価な触媒を必要とせず、そして触媒の分
離および再生のための工程を必要としないからである。
This is especially true when compared to the high temperature and high pressure hydrodesulfurization processes commonly used in the past. Furthermore, the advantages of the process of the invention can be appreciated when compared with similar quality improvement processes using catalysts previously used in this field. This is because the method of the present invention does not require expensive catalysts and does not require steps for catalyst separation and regeneration.

こうして1本発明の方法は、セタン価を改良し、モして
イオウ不純物または不安定性を生ずる不純物を含有する
ディーゼル油を品質向上する現在の技術よりも顕著に進
歩していると考えられ、そしてとくに商業的に意味をも
つと信じられる。
Thus, the method of the present invention is believed to be a significant advance over current technology for improving the cetane number and thus upgrading diesel oils containing sulfur impurities or other instability-producing impurities, and It is believed to have particular commercial significance.

上に示したように、本発明の方法を使用してディーゼル
燃料油を精製しかつ品質向上し、イオウ分を減少し、安
定性を改良し、セタン価を増加し、そしてラムスポトム
炭素分を減少させることができる。一般に、本発明の工
程(a)における反応後の、約4重量%までのイオウ分
、ナルコ(Nalco)試験で決定して約20以上まで
の安定性、および約15%以上までのラムスポトム炭素
を有するディーゼル油は、本発明の方法に従い精製しか
つ品質向上して、約5〜70%のイオウ不純物分の除去
の程度、約7以下へのナルコ(Nalco)改良を含む
ナル=+(Nalco)安定性の改良、供給物よりも約
5〜20セタン価の本発明の方法の生成物についてのセ
タン価の改良、および約0.3%より小さいラムスポト
ム炭素分を達成する能力を含むラムスポトム炭素分の有
意の減少を有するディーゼル油を得ることができる。
As indicated above, the method of the present invention is used to refine and improve diesel fuel oil, reduce sulfur content, improve stability, increase cetane number, and reduce rum spot carbon content. can be done. Generally, after the reaction in step (a) of the present invention, a sulfur content of up to about 4% by weight, a stability of up to about 20 or more as determined by the Nalco test, and a rum spot carbon content of up to about 15% or more. The diesel oil having Nalco is refined and upgraded according to the method of the present invention to a degree of removal of sulfur impurities from about 5 to 70%, including Nalco improvement to about 7% or less. ram spot carbon content, including improved stability, improved cetane number for the product of the process of the present invention of about 5 to 20 cetane numbers over the feed, and the ability to achieve a rum spot carbon content of less than about 0.3%. It is possible to obtain diesel oil with a significant reduction in .

さらに、本発明の方法に従い品質向上されたディーゼル
油は、そのまま、あるいは配合原料として使用して、所
望生成物、例えば、改良されたセタン価を有するディー
ゼル油を製造することができる。例えば、本発明の方法
に従い得られた高いセタン、低いイオウのラフィネート
は、適切な安定性をもつが、低いセタン価を有し、ある
場合において高いイオウな有する他のディーゼル燃料ま
たはサイクル油と配合して、標準の商業的生成物の規格
を満足するディーゼル燃料を得ることができる。
Furthermore, the diesel oil upgraded according to the method of the present invention can be used as such or as a compounding feedstock to produce desired products, such as diesel oil with improved cetane number. For example, the high cetane, low sulfur raffinate obtained according to the method of the present invention has adequate stability but cannot be blended with other diesel fuels or cycle oils that have low cetane numbers and, in some cases, high sulfur content. As a result, diesel fuel can be obtained that meets standard commercial product specifications.

さらに、前述の本発明の方法の実施態様の各々はバッチ
式に、半連続的に、あるいは連続的に有利に実施するこ
とができる。
Furthermore, each of the embodiments of the method of the invention described above can advantageously be carried out batchwise, semi-continuously or continuously.

以下の実施例により、本発明の方法をさらに詳しく説明
する。これらの特定の実施例は例示を目的としてのみ提
供され、そして本発明の方法の実施いかなる方法でも限
定すると解釈すべきではない。以下の実施例において、
特記しないかぎり、ディーゼル油と酸化性気体からなる
酸化剤との反応は、1リツトルの供給物を収容できる、
ジャケット付き円筒形容器から成る半バッチ式反応器系
を使用して実施した。この反応器はテフロン■(Te 
f l o n)またはステンレス鋼のインペラーを末
端に有するインペラー駆動軸を装備していた。この反応
器は、さらに、温度計、試料取り出し管およびガラス冷
却器を備えていた0反応器の底の中に入る気体入口管を
使用して、前もって反応器に供給された油へ、酸化性気
体をスパージャ−を経て導入した。以下の実施例におい
て、使用したディーゼル油は上の表1に示す性質を有す
るものであった。
The following examples further illustrate the method of the invention. These specific examples are provided for illustrative purposes only and should not be construed as limiting in any way the practice of the methods of the invention. In the examples below,
Unless otherwise specified, the reaction of diesel oil with an oxidizing agent consisting of an oxidizing gas can accommodate 1 liter of feed;
A semi-batch reactor system consisting of a jacketed cylindrical vessel was used. This reactor is made of Teflon (Te).
It was equipped with an impeller drive shaft terminating in a f lon or stainless steel impeller. This reactor was further equipped with a thermometer, a sample removal tube and a glass condenser.Oxidizing Gas was introduced via a sparger. In the following examples, the diesel oil used had the properties shown in Table 1 above.

酸化性気体とディーゼル油との反応に用いた手順は、特
記しないかぎり、はぼ400gの秤量した量のディーゼ
ル油を反応器に供給することであった。供給した油の重
量およびその化学分析から、イオウ異種原子化合物、窒
素異種化合物の合計のモル数、セタン価およびラムスポ
トム炭素分を知った。
The procedure used for the reaction of the oxidizing gas with diesel oil was to feed a weighed amount of approximately 400 g of diesel oil into the reactor, unless otherwise specified. From the weight of the supplied oil and its chemical analysis, the total number of moles of sulfur heteroatomic compounds and nitrogen heteroatomic compounds, cetane number, and rum spot carbon content were known.

反応器への酸化性気体の流速は、酸化剤対ディーゼルガ
ス油の重量比および接触時間を考慮することによって設
定した。以下の実施例に記載する重量比は、特定の接触
時間について使用した酸化剤の合計重量対供給した油の
合計重量の比である。流速の調節は適当に目盛定めした
ロタメーターを使用した実施した。5.15.30およ
び60分の反応のための種々の接触時間、0.O1〜0
.14の酸化剤対合計の供給物重量の種々の重量比を、
特記しないかぎり、25℃の開始反応温度において用い
た。二酸化窒素を酸化剤として使用したとき、それを1
容量部の二酸化窒素対4容量部の空気の重量比で空気と
混合した。オゾンを酸化剤として使用したとき、オゾン
は約1容量部のオゾン対lO容量部の酸素の容量比で発
生させた後、反応に導入した。
The flow rate of oxidizing gas into the reactor was set by considering the oxidizer to diesel gas oil weight ratio and contact time. The weight ratios described in the examples below are the ratio of the total weight of oxidizer used to the total weight of oil fed for a particular contact time. Adjustment of flow rate was performed using an appropriately calibrated rotameter. 5.15.Various contact times for reactions of 30 and 60 minutes, 0. O1~0
.. Various weight ratios of 14 oxidizers to total feed weight,
An initial reaction temperature of 25°C was used unless otherwise specified. When nitrogen dioxide is used as an oxidizing agent, it is
It was mixed with air at a weight ratio of parts by volume of nitrogen dioxide to 4 parts by volume of air. When ozone was used as the oxidizing agent, the ozone was generated at a volume ratio of approximately 1 part by volume ozone to 1 part by volume oxygen before being introduced into the reaction.

操作において、気体の酸化剤を使用するとき、適当なロ
タメーターの設定を計算した後、ディーゼル油供給物を
反応器に供給し、この反応器を規定した温度に加熱し、
ロタメーターの弁を開いて、適当な酸化性気体を反応器
中に流れさせ、そしてタイマーを始動させた。反応混合
物を攪拌機で攪拌した。適当な間隔で温度を測定し、終
結のとき、酸化剤の気体の流れを停止し、そして酸化さ
れたディーゼル油の試料を分析のために採取した0次い
で、反応した油の残部を抽出に使用した。
In operation, when using a gaseous oxidizer, after calculating the appropriate rotameter settings, feed the diesel oil feed into the reactor, heat the reactor to the specified temperature,
The rotameter valve was opened to allow the appropriate oxidizing gas to flow into the reactor and a timer was started. The reaction mixture was stirred with a stirrer. The temperature was measured at appropriate intervals, and at the end, the flow of oxidizer gas was stopped, and a sample of the oxidized diesel oil was taken for analysis. Then, the remainder of the reacted oil was used for extraction. did.

すべての溶媒抽出は、特記しないかぎり、単一の段階の
バッチ抽出〒あった。以下の実施例に記載する抽出にお
いて、はぼ20 m lの油を60mlの分液漏斗に注
入した0次いで、使用する溶媒を分液漏斗内の油に、油
に対して適当な重量比で添加した0次いで、分液漏斗を
振盪し、そして室温において1〜30分間放置して完全
な分離を実現した。この系が安定化した後、抽出相(溶
媒、イオウ含有化合物、不安定性を生ずる化合物、窒素
含有化合物およびセタン阻害化合物を含有する)を集め
、そしてラフィネート(油+少量の溶解した溶媒)の収
率を決定した。また、各抽出後、ラフィネート油収率を
測定する前に、ラフィネートを各洗浄について1.0の
水対ラフィネートの重量比で、水で2回洗浄した。洗浄
後、得られた最終油(これから溶媒が除去されている)
を集め、そして秤量した。
All solvent extractions were single step batch extractions unless otherwise noted. In the extraction described in the examples below, approximately 20 ml of oil was poured into a 60 ml separatory funnel.The solvent used was then added to the oil in the separatory funnel in the appropriate weight ratio to the oil. The separatory funnel was then shaken and left at room temperature for 1-30 minutes to achieve complete separation. After the system has stabilized, the extraction phase (containing solvent, sulfur-containing compounds, compounds causing instability, nitrogen-containing compounds and cetane-inhibiting compounds) is collected and the raffinate (oil + a small amount of dissolved solvent) is collected. determined the rate. The raffinate was also washed twice with water after each extraction and before measuring raffinate oil yield, with a water to raffinate weight ratio of 1.0 for each wash. After washing, the final oil obtained (from which the solvent has been removed)
were collected and weighed.

イオウの分析はプリン七トン・ガンマ−チク(Prin
ceton  Gamma−Tech)100型化学分
析器を使用して実施した。安定性の試験は標準のナルコ
(Nalco)試験により実施した。これは1例えば、
次のようにして実施した。試料を含有する管を90分間
加熱し、次いで加熱した油を微小孔のフィルターおよび
No。
Analysis of sulfur is performed using Prin
It was carried out using a ceton Gamma-Tech) Model 100 chemical analyzer. Stability testing was performed using the standard Nalco test. This is 1For example,
It was carried out as follows. Heat the tube containing the sample for 90 minutes, then filter the heated oil through a microporous filter and no.

1の濾紙を使用して濾過し、次いでフィルターおよび濾
紙をヘプタンで洗浄し、そして残留する残液を標準試料
と比較した。得られるディーゼル燃料のセタン価の決定
は、ディーゼル試験エンジン(ASTM  0613)
を使用して実施した。ラムスポトム炭素分(ASTM 
 D524)は、90%のオーバーヘッドを蒸留し、そ
して残液の一部を採取し、その10%をラムスポトム炉
内で燃焼し、その後残留物を秤量した。
1 filter paper, then the filter and filter paper were washed with heptane, and the remaining retentate was compared to a standard sample. Determination of the cetane number of the resulting diesel fuel was performed using a diesel test engine (ASTM 0613).
It was carried out using Lumspotum carbon content (ASTM
D524) was distilled 90% overhead and a portion of the bottom liquid was taken, 10% of which was combusted in a ram spot furnace, after which the residue was weighed.

ここで特記しないかぎり、すべての分、百分率、比など
は重量による。
Unless otherwise specified herein, all parts, percentages, ratios, etc. are by weight.

比較例1 バージン大気ガス油(原料油C1表1に記載するような
)の試料を、下表4中に示す各溶媒と個々に接触させた
。この原料油は抽出前に反応させなかった。各20 m
 lの油試料を、20m1の各溶媒とともに振盪するこ
とによって、抽出溶媒と1分間接触させた。相分離が起
こった後、ラフィネートの収率を決定し、そして各試料
なイオウ分について評価した。
Comparative Example 1 Samples of virgin atmospheric gas oil (as listed in Feedstock C1 Table 1) were individually contacted with each solvent listed in Table 4 below. This feedstock was not reacted before extraction. 20m each
1 of the oil sample was contacted with the extraction solvent for 1 minute by shaking with 20 ml of each solvent. After phase separation occurred, the raffinate yield was determined and each sample was evaluated for sulfur content.

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メタン         9(1,21,0016,0
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 1.06    10.9エキレ5り口[]ヒト))
ン        91.7    1.02    
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27’tZトニト1月し −89,61,0412,6
七ノエタ/−1し7ミン      餡、0    1
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bリドン 79.8        0.72    
     39.5メタノ−)l/     87.8
     1.14       4.2101′ 表4に示す結果が立証するように、油が前もって酸化さ
れていないとき、抽出および不純物の除去のための先行
技術の方法において従来使用されてきた広い範囲の溶媒
を使用して、高度(約40%より大きい)イオウヘテロ
化合物の除去と共に高い収率の油(約90%より大きい
)が達成されなっかた。追加の溶媒をこの溶媒対油の比
で試験したが、混和性のために抽出に不適切であること
がわかった。これらの溶媒はアセトン、ヘキサン、2−
ブタノン、2−オクタノン、ニトロベンゼン、イソブチ
ルアミン、ジエチルアミン、酢酸エチル、ピリジン、塩
化メチレン、ジエチルエーテル、2−プロパツール、ト
リクロロエタン、およびトリクロロエタンであった。
lε-j tz+ IK) 121 full 7 wol 圀, 3 0.64
29.4 Power゛゛〉Murphy゛Rei Lola 2 tons
90.0 0. a8 26.1 Jimeko+v*rdgu7mi)? 'IDHFI
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.. 5 0.96 19.3 Sui I Reka v
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0.93 21.9a; phosphorus
a5.1 0.95 20.2jii4
v also + mNshiP11DItsO19, 0 1
.. 00 16.0s IL/Thursday run
96.5 1.00 16.0 Nitromethane 9 (1,21,0016,0
Engineering ÷ Luciano Hittate 9J1.6
1.06 10.9 Electric 5 mouth [] human))
91.7 1.02
14.3 West Police 3 Hen-92, 61, 144,
27'tZtonito January -89,61,0412,6
Seven noeta/-1 and 7 min, bean paste, 0 1
.. 08 9.2 JL-5 Fuki Δ Kokonto> Glico-11/ 95.1
1.19 01-me4-11/-2-biridone 79.8 0.72
39.5 methanol) l/87.8
1.14 4.2101' As the results shown in Table 4 demonstrate, when the oil has not been previously oxidized, a wide range of solvents conventionally used in prior art methods for extraction and impurity removal can be used. High yields of oil (greater than about 90%) with high degrees of sulfur heterocompound removal (greater than about 40%) have not been achieved using this method. Additional solvents were tested at this solvent to oil ratio but were found to be unsuitable for extraction due to miscibility. These solvents are acetone, hexane, 2-
They were butanone, 2-octanone, nitrobenzene, isobutylamine, diethylamine, ethyl acetate, pyridine, methylene chloride, diethyl ether, 2-propanol, trichloroethane, and trichloroethane.

比較例2 表1に記載するような、大気ガス油、原料油Cの0.5
リツトルの試料を10℃、1気圧で、空気中の25重量
%の二酸化窒素の流れを使用して、60分の接触時間の
間酸化剤と反応させた。
Comparative Example 2 0.5 of atmospheric gas oil and feedstock C as shown in Table 1
A small sample was reacted with an oxidant at 10° C. and 1 atm using a flow of 25% nitrogen dioxide in air for a contact time of 60 minutes.

102’ 反応の過酷さをNo2/油の重量比により測定し、この
重量比は所定の接触時間内に添加されたN02の重量対
供給油の重量比であると定義される。この反応で、No
2/油の比は約0.04であった。次いで、この酸化さ
れた油の20m1の試料を、下表5中に示す各溶媒の2
0 m lで、比較例1中に前述したのと同一の手順に
従い抽出した。
102' The severity of the reaction is measured by the weight ratio of No2/oil, which is defined as the ratio of the weight of N02 added to the weight of feed oil within a given contact time. In this reaction, No.
The 2/oil ratio was approximately 0.04. A 20 ml sample of this oxidized oil was then mixed with 2 mL of each solvent listed in Table 5 below.
0 ml and extracted according to the same procedure as described above in Comparative Example 1.

第3図から、抽出収率の比較は、処理反応器にわたって
イオウの減少度として取った、等しいレベルの酸化の過
酷さで実施しなくてはならない。
From FIG. 3, comparisons of extraction yields must be performed at equal levels of oxidation severity, taken as sulfur reduction across the treatment reactors.

表5におけるすべての過酷さは、はぼ等しい。All severities in Table 5 are approximately equal.

フェノールおよびアニリンについての表5の収率は、水
の洗節によりこれらの溶媒が除去されることがないため
に、少なくとも10%高過ぎる。また、エチレンジアミ
ンは、下の比較例7において考察するように、その反応
性のために不適当である。
The yields in Table 5 for phenol and aniline are at least 10% too high because these solvents are not removed by water washing. Also, ethylenediamine is unsuitable due to its reactivity, as discussed in Comparative Example 7 below.

低い双極子モーメントを有する表5のすべての溶媒は、
低い収率、低いイオウの除去、または両者を与える。
All solvents in Table 5 with low dipole moments are
Gives low yields, low sulfur removal, or both.

この溶媒対油の比で試験しそして混和性のために抽出に
不適切であることがわかった追加の溶媒はアセトン、ヘ
キサン、2−ブタノン、2−オクタノン、ニトロベンゼ
ン、イソブチルアミン、ジエチルアミン、酢酸エチル、
ピリジン、塩化メチレン、ジエチルエーテル、2−プロ
パツール、トリクロロエタン、およびトリクロロエタン
であった。
Additional solvents tested at this solvent to oil ratio and found to be unsuitable for extraction due to miscibility were acetone, hexane, 2-butanone, 2-octanone, nitrobenzene, isobutylamine, diethylamine, ethyl acetate. ,
They were pyridine, methylene chloride, diethyl ether, 2-propanol, trichloroethane, and trichloroethane.

比較例3 表1に記載する、大気ガス油、原料油C1のlリットル
の試料を10℃および1気圧において、空気中の15重
量%の二酸化窒素の流れを使用して、15.30.60
および80分に接触時間の間酸化剤と反応させた0反応
の過酷さをN02/油の重量比により測定し、この重量
比は所定の接触時間内に添加されたNO2の重量対供給
油の重量の比であると定義される。各酸化された油を1
.0の水/検電量比で洗浄した。油中のイオウの除去お
よび高いセタン価の改良は1表6に示すように、達成さ
れ、両者はNO2/油が増加するにつれて増加した。許
容されえないレベルへのナルコ(Nalco)安定性の
等級およびラムスポトム炭素の避けえない望ましくない
増加が存在する。酸化はセタン価を改良しかつイオウを
油から除去するが、許容されえないほど不安定でありか
つ劣ったラムスポトム炭素分を有する酸化された油を生
ずる。
Comparative Example 3 A 1 liter sample of atmospheric gas oil, feedstock C1, as described in Table 1, was prepared at 15.30.60° C. and 1 atm using a flow of 15% by weight nitrogen dioxide in air.
The severity of the 0 reaction with the oxidizer for a contact time of 80 minutes is measured by the N02/oil weight ratio, which is the weight of NO2 added within a given contact time versus the feed oil. It is defined as the ratio of weights. 1 of each oxidized oil
.. Washing was carried out with a water/voltage ratio of 0. Improvements in sulfur removal and high cetane numbers in the oil were achieved, as shown in Table 1, and both increased as NO2/oil increased. There is an unavoidable undesirable increase in Nalco stability ratings and rum spot carbon to unacceptable levels. Although oxidation improves the cetane number and removes sulfur from the oil, it produces an oxidized oil that is unacceptably unstable and has a poor rum spot carbon content.

この比較例が明瞭に示すように、窒素酸化物の反応の先
行技術の教示はディーゼル燃料のセタン等級を改良する
が、ディーゼル燃料について商業的に重要な規格である
安定性およびラムスポトム炭素の許容されえないほどの
劣化を伴なう。この生成物とアルカリとの接触は、非経
済的に高いレベルにおいてさえ、それを改良するために
は不十分である。
As this comparative example clearly shows, prior art teachings of nitrogen oxide reactions improve the cetane rating of diesel fuels, but the stability and ram spot carbon acceptability, which are commercially important specifications for diesel fuels. accompanied by irreversible deterioration. Contact of this product with alkali, even at uneconomically high levels, is insufficient to improve it.

比較例4 表1に原料油Cと記載するバージンの未処理の大気ガス
油の試料を、下表7に示す各溶媒と個々の接触させた。
Comparative Example 4 Samples of virgin, untreated atmospheric gas oil, listed as Feedstock C in Table 1, were individually contacted with each of the solvents listed in Table 7 below.

各20 m lの油の試料を各溶媒と示した溶媒対油の
比で1分間接触させることによって接触させた。相分離
が起こった後、分離したディーゼル油(ラフィネート)
の収率を決定し、そして各試料をイオウ分およびセタン
価について分析した。結果が示すように、同時に40%
より大きいイオウの除去および実質的なセタン価の改良
と同時に90%より大きい油の高い収率を達成でききな
かった。さらに、表7のデータについて、窒素を含む酸
化剤またはオゾンで前処理しないと、関連する低いラフ
ィネートの収率を伴なう非経済的に高い溶媒対油の比が
イオウを実質的に除去しかつセタン価を適度に改良する
ためにさえ必要とする。
Each 20 ml sample of oil was contacted with each solvent by contacting for 1 minute at the indicated solvent to oil ratio. Separated diesel oil (raffinate) after phase separation occurs
The yield of was determined and each sample was analyzed for sulfur content and cetane number. As the results show, 40% at the same time
High yields of oil greater than 90% could not be achieved with greater sulfur removal and substantial cetane number improvement. Additionally, for the data in Table 7, without pretreatment with nitrogen-containing oxidizers or ozone, uneconomically high solvent-to-oil ratios with associated low raffinate yields substantially remove sulfur. and is required even to moderately improve the cetane number.

ル艶倒j 反応において酸/油比を減少することにより、ラムスポ
トム炭素および安定性を調節することを試みて、表1に
記載する原料油に2の大気ガス油を90%のHNO3と
0.0025の酸対油の重量比で反応させた。反応した
ディーゼル油のセタン等級はわずかに48であり、そし
て窒素分は350ppmであった。
Attempting to adjust the rum spot carbon and stability by decreasing the acid/oil ratio in the reaction, we added 2 atmospheric gas oils to the feedstocks listed in Table 1 with 90% HNO3 and 0. The reaction was carried out at an acid to oil weight ratio of 0.0025. The cetane rating of the reacted diesel oil was only 48 and the nitrogen content was 350 ppm.

反応したディーゼル油のラムスポトム炭素分は1.52
%であり、ディーゼル燃料について0゜3%の商業的規
格よりかなり上であった。ナルコ(Nalco)安定性
を測定しなかったが、20日間貯蔵すると、有意の堆積
物が形成し、これにより安定性の等級が15を越えたこ
とが示された。
The rum spot carbon content of the reacted diesel oil is 1.52
%, well above the commercial standard of 0.3% for diesel fuel. Although Nalco stability was not measured, significant deposits formed after 20 days of storage, indicating a stability rating of greater than 15.

ラムスポトム炭素および安定性に規格に有害である、同
時の反応の選択性の問題に直面しないで、窒素を含む酸
化剤との反応によってセタン価を有意に改良することが
可能であるとは思われなかった。
It does not seem possible to significantly improve the cetane number by reaction with a nitrogen-containing oxidizing agent, without facing selectivity problems of simultaneous reactions, which are detrimental to specifications on ram spot carbon and stability. There wasn't.

比較例6 窒素はディーゼル燃料におけるラムスポトム炭素および
安定性の問題に寄与することが知られている。したがっ
て、米国特許第4,485,007号中に、きわめて優
れた窒素除去溶媒として開示されている窒素除去溶媒、
ギ酸、を試験した。
Comparative Example 6 Nitrogen is known to contribute to rum spot carbon and stability issues in diesel fuel. Therefore, the nitrogen removal solvent disclosed in U.S. Pat. No. 4,485,007 as an excellent nitrogen removal solvent,
Formic acid was tested.

表1に記載される原料油CCを気体の二酸化窒素と反応
させ、そして米国特許第4,485,007号の手順に
従い1.0の溶媒対油の比においてギ酸で抽出した。得
られたラフィネート生成物は、なお、1.5%のラムス
ポトム炭素分および17の安定性を有した。これらの劣
った結果が立証するように、ラムスポトム炭素および安
定性の調節は優れた窒素除去溶媒以上のものを必要とす
る。本発明により教示されるように、1.2の双極子モ
ーメントをもつギ酸は本発明の双極子モーメントの基準
を満足せず、そして適当な溶媒ではない。
The feed stock CC listed in Table 1 was reacted with gaseous nitrogen dioxide and extracted with formic acid at a solvent to oil ratio of 1.0 according to the procedure of US Pat. No. 4,485,007. The resulting raffinate product still had a rum spot carbon content of 1.5% and a stability of 17. As these poor results demonstrate, ram spot carbon and stability control require more than a good nitrogen-scavenging solvent. As taught by the present invention, formic acid, which has a dipole moment of 1.2, does not meet the dipole moment criteria of the present invention and is not a suitable solvent.

結論すると、窒素を含む酸化剤の反応は複雑であり、抽
出の間に除去される個々の化合物は未知であり、そして
ラムスポトム炭素および安定性に影響する特定の特性は
予測不可能である。その結果1反応−抽出の結果は劣っ
ているが、先行技術に基づくと、きわめて優れると期待
されたであろう。こうして、反応したディーゼル燃料の
セタンーラムスボトム炭素−安定性の特性は、従来予測
することが困難であり、そして先行技術の教示を用いて
は達成されない。
In conclusion, the reactions of nitrogen-containing oxidants are complex, the individual compounds removed during extraction are unknown, and the specific properties that affect rum spot carbon and stability are unpredictable. The resulting 1 reaction-extraction results are poor, but based on the prior art one would have expected them to be very good. Thus, the cetane-ramsbottom carbon-stability properties of reacted diesel fuels are conventionally difficult to predict and cannot be achieved using the teachings of the prior art.

比較例7 前述の手順を用い、同様に、米国特許第4,485.0
07号中に開示されているエチレンジアミンを使用して
、表1に記載される原料油Xの反応したディーゼル油を
抽出した。このディーゼル油を窒素を含む酸化剤の硝酸
と、0.01の硝酸対油の重量比で反応させた。実質的
な熱およびヒユームが放出された。それは、多分、活性
塩基のアミン基に関連する酸−塩基反応の結果であろう
。このアミン溶媒は、酸化剤との反応性のために、本発
明の方法において使用不可能であった。
Comparative Example 7 Similarly, using the procedure described above, U.S. Patent No. 4,485.0
The ethylene diamine disclosed in No. 07 was used to extract the reacted diesel oil of feedstock X listed in Table 1. This diesel oil was reacted with the nitrogen-containing oxidizer nitric acid at a nitric acid to oil weight ratio of 0.01. Substantial heat and fumes were released. It is probably the result of an acid-base reaction involving the amine group of the active base. This amine solvent could not be used in the process of the invention due to its reactivity with oxidizing agents.

比較例8 気体の二酸化窒素、液体の二酸化窒素および90%硝酸
を、酸化剤として、表1に示す特性を有するディーゼル
油、サイクル油、原料油Vのよく混合された試料に、第
3図に示す窒素含量を提供するために十分な比率で添加
した。各油試料のセタン等級を測定した。1:1の油対
水の水で洗浄した後、結果をまた第4図に示す。
Comparative Example 8 Gaseous nitrogen dioxide, liquid nitrogen dioxide, and 90% nitric acid were added as oxidizing agents to a well-mixed sample of diesel oil, cycle oil, and raw oil V having the characteristics shown in Table 1, as shown in Figure 3. Added at a rate sufficient to provide the indicated nitrogen content. The cetane rating of each oil sample was determined. The results are also shown in Figure 4 after washing with 1:1 oil to water.

明らかなように、すべての3種類の窒素を含む酸化剤は
生成した油生成物の同等のセタン等級を提供する。しか
しながら、比較例1において得られた結果と同様に、溶
媒抽出を行なわなかったために、すべての生成物は劣っ
た安定性およびラムスポトム炭素分を示した。事実、で
タンのエンジン試験に要求される数分以内に、ニシン中
の油インゼクターは実質的に汚れ、比較例8の生成物が
第4図の高いセタン等級にもかかわらず、ディーゼル燃
料として不適当であることを明らかにする。
As can be seen, all three nitrogen-containing oxidizers provide equivalent cetane grades of the produced oil product. However, similar to the results obtained in Comparative Example 1, all products exhibited poor stability and rum spot carbon content due to the lack of solvent extraction. In fact, within the few minutes required for the cetane engine test, the oil injector in the herring became substantially fouled and the product of Comparative Example 8 was tested as a diesel fuel, despite the high cetane rating in Figure 4. Reveal inappropriateness.

実施例1 表1に示す原料油Cの大気ガス油の試料を、上の比較例
2に記載する手順に従い、約0.014の二酸化窒素重
量対ディーゼル油供給物の重量比で酸化剤と反応させた
Example 1 A sample of atmospheric gas oil of feedstock C shown in Table 1 was reacted with an oxidizer according to the procedure described in Comparative Example 2 above at a nitrogen dioxide weight to diesel oil feed weight ratio of about 0.014. I let it happen.

反応後、酸化剤と反応した油の試料を下表8に記載する
溶媒で、上の比較例1に記載する抽出手順に従い抽出し
た。得られた結果を下表8に示す。
After the reaction, a sample of the oil that had reacted with the oxidizing agent was extracted with the solvents listed in Table 8 below, following the extraction procedure described in Comparative Example 1 above. The results obtained are shown in Table 8 below.

表8に示す本発明の結果と酸化剤の処理を用いない表4
に示す比較例の結果および劣った溶媒についての表5の
比較例の結果とを比較することによって、収率およびイ
オウの除去の両者における実質的な改良が達成されたこ
とが明らかである。
Results of the present invention shown in Table 8 and Table 4 without oxidizing agent treatment
By comparing the results of the comparative example shown in Table 5 with the results of the comparative example shown in Table 5 for the inferior solvent, it is clear that substantial improvements in both yield and sulfur removal were achieved.

理解されるように、酸化剤と反応しかつ抽出された生成
物は、比較例1において生成した未反応の抽出された油
生成物に比較して、すぐれた収率およびイオウの除去を
示した。
As can be seen, the product reacted with the oxidizing agent and extracted showed superior yield and sulfur removal compared to the unreacted extracted oil product produced in Comparative Example 1. .

実施例2 表1に示す原料油Cの大気ガス油の試料を反応させたが
、ただし6.5重量%のオゾンおよび酸素を使用して2
40分間接触させた。オゾン対大気ガス油供給物の合計
重量の重量比は約0.029であった。
Example 2 Atmospheric gas oil samples of Feedstock C shown in Table 1 were reacted except that 6.5% by weight of ozone and oxygen were used to react 2.
Contact was made for 40 minutes. The weight ratio of ozone to the total weight of the atmospheric gas oil feed was about 0.029.

反応後、酸化剤と反応した油の試料を下表9に記載する
溶媒を使用して上の実施例1に記載する手順に従い抽出
した。得られた結果を表9に示し、これは表4に比較し
て油の収率またはイオウの除去の実質的な改良を示す、
第3図に示すように、イオウの除去および油の収率は溶
媒対油の比の調製により相互に関係がある。それゆえ、
当業者は用いる条件を調節して表9における結果を生成
して、表4の結果に比較して収率およびイオウの除去の
双方において優れた結果を達成できる。
After the reaction, a sample of the oil that had reacted with the oxidizing agent was extracted using the solvents listed in Table 9 below according to the procedure described in Example 1 above. The results obtained are shown in Table 9, which shows a substantial improvement in oil yield or sulfur removal compared to Table 4.
As shown in Figure 3, sulfur removal and oil yield are correlated by adjusting the solvent to oil ratio. therefore,
One skilled in the art can adjust the conditions used to produce the results in Table 9 to achieve superior results in both yield and sulfur removal compared to the results in Table 4.

さらに、表1に示す原料油Xの大気ガス油の3つの試料
を25℃において空気中の10重量%のオゾンと6.1
5および22時間の反応時間にわたって反応させた。酸
化剤と反応した油のセタン価およびイオウの除去は、下
表10が示すように、酸化剤/油の接触時間の増加とと
もに増加した。
Furthermore, three samples of atmospheric gas oil of feedstock X shown in Table 1 were mixed with 10% by weight of ozone in air at 25°C.
The reaction was carried out for reaction times of 5 and 22 hours. The cetane number and sulfur removal of oils reacted with oxidant increased with increasing oxidant/oil contact time, as shown in Table 10 below.

窒素化はセタン等級の改良に必要であると先行技術は示
唆しているが、下表10の結果が立証するように、オゾ
ン化もセタン等級を改良する。抽出前の酸化剤反応油の
安定性の測定を、また、試みたが、安定性が非常に悪か
ったので、フィルターは詰まり、安定性の測定を不可能
にした。
Although the prior art suggests that nitrogenation is necessary to improve cetane grades, ozonation also improves cetane grades, as the results in Table 10 below demonstrate. An attempt was also made to measure the stability of the oxidant-reacted oil before extraction, but the stability was so poor that the filter clogged, making stability measurements impossible.

人1A (時間)    (%) 0      1.07        58.06 
     0.95         B3.015 
     0.75        71.422  
    0.50        75.0実施例2に
おけるように15時間酸化し、本発明の好ましい溶媒の
1つ、ガンマ−ブチロラクトンで表10の生成物を抽出
すると、下表11の結果が立証するように、すぐれた安
定性が得られた。
Person 1A (time) (%) 0 1.07 58.06
0.95 B3.015
0.75 71.422
0.50 75.0 Oxidation for 15 hours as in Example 2 and extraction of the products in Table 10 with one of the preferred solvents of the invention, gamma-butyrolactone, as evidenced by the results in Table 11 below: Excellent stability was obtained.

人1ユ ナル イオウの 収率   イオウ分 コ安 除去 S10比 −Ω6)   (%)  定性 (%)0.
25 90.0 0.35  4 53.30.50 
88.0 0.28  5  B2.71.00 87
.0 0.18  3 76.0上の表11の結果から
さらに明らかなように、オゾンは本発明の方法における
使用に適当な酸化剤である。さらに1表10においてこ
れらの結果が立証するように、セタン価において得られ
る改良は供給原料の窒素化にのみよらない。なぜなら、
この場合において、窒素を含まない酸化剤のオゾンを使
用したからである。
Person 1 unit Sulfur yield Sulfur content Koan removal S10 ratio -Ω6) (%) Qualitative (%) 0.
25 90.0 0.35 4 53.30.50
88.0 0.28 5 B2.71.00 87
.. 0 0.18 3 76.0 As further evidenced by the results in Table 11 above, ozone is a suitable oxidizing agent for use in the method of the present invention. Furthermore, as these results in Table 10 demonstrate, the improvements obtained in cetane number are not only due to nitrogenization of the feedstock. because,
This is because ozone, an oxidizing agent that does not contain nitrogen, was used in this case.

料と酸化剤との反応を、温和から過酷に変化する変動酸
化条件下に実施した0次いで、酸化剤と反応した大気ガ
ス油の各々を、第3図に左かか右への4種類の異なる溶
媒対油の比0.1.0.2.0.5および1.0におい
てガンマ−ブチロラクトンで抽出した。第2図に示す結
果を第3図において再現し、そして再び未処理油の抽出
についてのS10比をデータ点に示す。得られた結果を
下表12に示および第3図に示し、これはラフィネート
の収率およびイオウ分についてガンマ−ブチロラクトン
による抽出への酸化剤反応条件の効果を示す。
The reaction between the oxidizing agent and the oxidizing agent was carried out under variable oxidizing conditions varying from mild to severe.Then, each of the atmospheric gas oils that had reacted with the oxidizing agent was shown in Figure 3 in four different directions, either to the left or to the right. Extracted with gamma-butyrolactone at different solvent to oil ratios of 0.1.0.2.0.5 and 1.0. The results shown in FIG. 2 are reproduced in FIG. 3, and again the S10 ratios for extraction of unprocessed oil are shown in the data points. The results obtained are shown in Table 12 below and in Figure 3, which shows the effect of oxidant reaction conditions on extraction with gamma-butyrolactone on raffinate yield and sulfur content.

表12および第3図に示す結果から明らかなように、ラ
フィネートの優れた収率をイオウの除去における実質的
な改良とともに達成することができる。詳しくは、イオ
ウの抽出は酸化剤の反応後の油において非常にいっそう
有効であり、そして同一のイオウの除去除去率(抽出工
程のみにおいて)について、非常に温和な酸化剤処理を
用いてさえ、抽出油の収率は未反応油よりも反応油につ
いて高い(生成物油中1.1%のS)、この増大はさら
に酸化反応における過酷さを増加するとともにさらに改
良される。さらに、溶媒の回収における大きい節約が観
察された。例えば、5.0の溶媒対油(S10)の比は
未酸化油(1,19%S)からのイオウの50%の除去
に必要とされるが、1.1%のイオウを含む酸化された
油において同一のイオウイオウの除去率を得るためには
わずかに1.0の溶媒対油(S10)の比で十分であり
、しかも収率は高かった0表12に、他の酸化の過酷さ
のレベルについてのこれらの重要な生成物の特性への酸
化条件の効果を記載する。
As is clear from the results shown in Table 12 and Figure 3, excellent yields of raffinate can be achieved with substantial improvements in sulfur removal. In particular, sulfur extraction is much more effective in the oil after oxidant reaction, and for the same sulfur removal rate (in the extraction step only), even with a very mild oxidant treatment, The yield of extracted oil is higher for the reacted oil (1.1% S in the product oil) than for the unreacted oil, and this increase is further improved with increasing severity in the oxidation reaction. Additionally, large savings in solvent recovery were observed. For example, a solvent to oil (S10) ratio of 5.0 is required for 50% removal of sulfur from an unoxidized oil (1.19% S), but an oxidized oil containing 1.1% sulfur A solvent-to-oil (S10) ratio of only 1.0 was sufficient to obtain the same sulfur removal rate in oils with higher yields. The effect of oxidation conditions on the properties of these important products with respect to the levels of oxidation is described.

第3図から明らかなように、種々の溶媒の効果の比較は
酸化の過酷さを考慮しなくてはならず、そして種々の収
率を異なるレベルのイオウの除去において達成すること
ができる。さらに、使用したディーゼル油供給物は得ら
れる結果に影響を及ぼす。ここの実施例において、これ
らの複雑性を考慮したが、ここにおける各個々の表内に
含まれるものを越える比較を行なうとき注意を払わなく
てはならない。
As is clear from Figure 3, comparisons of the effectiveness of various solvents must take into account the severity of the oxidation, and different yields can be achieved at different levels of sulfur removal. Furthermore, the diesel oil feed used influences the results obtained. Although these complexities have been considered in the examples herein, care must be taken when making comparisons beyond those contained within each individual table herein.

実施例4 表1に記載する原料油CCの大気ガス油の1リツトルの
試料を、90%HNO3を使用して、0、OlのHNO
3/ディーゼル油供給物の重量比で25℃の温度におい
て本発明の方法に従って30分間酸化した0次いで、得
られた酸化剤反応油を、下表13に記載するジメチルホ
ルムアミドと水との混合物を使用して、上の比較例1に
記載する抽出手順に従い抽出した。得られた結果を下表
13に記載する。これらの結果が示すように、溶媒の水
分を調節して本発明の生成物の収率をさらに改良するこ
とができる。
Example 4 A 1 liter sample of the atmospheric gas oil of the feedstock CC listed in Table 1 was prepared using 90% HNO3.
The resulting oxidizer-reacted oil was then oxidized for 30 minutes according to the method of the present invention at a temperature of 25° C. in the weight ratio of 3/0 diesel oil feed to a mixture of dimethylformamide and water as listed in Table 13 below. was used to extract according to the extraction procedure described in Comparative Example 1 above. The results obtained are listed in Table 13 below. These results indicate that the moisture content of the solvent can be adjusted to further improve the yield of the products of the invention.

なおさらに、本発明の選択した溶媒を表14中の比較溶
媒と比較した。高い双極子モーメントの溶媒からのラフ
ィネートは、改良されたイオウレベル、収率およびラム
スポトム炭素、および比較溶媒を使用して得られたラフ
ィネートに比較して、改良された安定性を有する。
Still further, selected solvents of the present invention were compared to the comparative solvents in Table 14. Raffinates from high dipole moment solvents have improved sulfur levels, yields and rum spot carbon, and improved stability compared to raffinates obtained using comparison solvents.

なおさらに、本発明の他の溶媒であるフルフラールは、
表15において、有意に低い溶媒対油の比において実施
したときでさえ、メタノールに比較して改良されたイオ
ウの除去を有することが示される。
Still further, the other solvent of the present invention, furfural, is
In Table 15 it is shown to have improved sulfur removal compared to methanol even when run at significantly lower solvent to oil ratios.

″>1 12!:1                   。″>1 12! :1.

実施例5 表1に記載する原料油CCの大気ガス油の1リツトルの
試料を、90%HNO3を使用して、0、OlのHNO
a/ディーゼル油供給物の重量比で28℃の温度におい
て本発明の方法に従って30分間酸化した0反応器へ酸
化剤を入れる前に、H2SO4を下表16に記載する3
種類の濃度で90%HNO3に添加した。次いで、得ら
れた酸化された油をガンマ−ブチロラクトンで上の比較
例1に記載する抽出手順に従い0.5の溶媒対油の比で
抽出した。得られた結果を下表14に記載した。本発明
では、きわめて優れたセタン、ラムスポトム炭票、安定
性および収率が達成され、H2S04(表16参照)の
みでは、劣ったセタン等級が得られた。
Example 5 A 1 liter sample of the atmospheric gas oil of the feedstock CC listed in Table 1 was prepared using 90% HNO3.
oxidized according to the method of the invention for 30 minutes at a temperature of 28° C. in the weight ratio of a/diesel oil feed. Before introducing the oxidizer into the reactor, H2SO4 was
Added to 90% HNO3 at different concentrations. The resulting oxidized oil was then extracted with gamma-butyrolactone at a solvent to oil ratio of 0.5 following the extraction procedure described in Comparative Example 1 above. The results obtained are listed in Table 14 below. With the present invention, very good cetane, rum spot coal grades, stability and yields were achieved, whereas H2S04 (see Table 16) alone gave poor cetane grades.

実施例6 下表17に記載するいくつかのディーゼル油(表1に記
載する特性をもつ原料油)を90%HNO3と0.01
の酸/油の重量比で反応させて、約1400ppmの窒
素の反応したディーゼル油を生成した0反応した油を本
発明の選択した溶媒で種々の抽出条件下に抽出した。
Example 6 Several diesel oils listed in Table 17 below (feedstock oils with properties listed in Table 1) were mixed with 90% HNO3 and 0.01
The reacted oil was extracted with selected solvents of the present invention under various extraction conditions.

下表17に結果を要約し、この表はラフィネートのセタ
ン対反応したディーゼル油のセタンの比を示す、広い範
囲の条件にわたって、反応器生成物のセタンの95%を
越える率が保持された。ラムスポトム炭素分および安定
性は大きく改良された。これらのデータが示すように、
セタンは反応器内で調節することができ、そして本発明
の溶媒による抽出のときに損失されなかった。これと対
照的に、英国特許第491,648号に開示されている
ように、そこに開示される溶媒を使用するときセタンは
損失された。表17が示すように、表7に示す先行技術
の効果と対照的に、抽出は達成されるセタン等級の寄与
しなかった。
The results are summarized in Table 17 below, which shows the ratio of cetane in the raffinate to cetane in the reacted diesel oil.Over a wide range of conditions, greater than 95% of the cetane in the reactor product was retained. Lum spotom carbon content and stability were greatly improved. As these data show,
Cetane could be controlled in the reactor and was not lost during extraction with the solvent of the invention. In contrast, as disclosed in British Patent No. 491,648, cetane was lost when using the solvents disclosed therein. As Table 17 shows, in contrast to the prior art effects shown in Table 7, extraction did not contribute to the achieved cetane grade.

Ln寸Hの L/′1   ゆ  0  ψ へ  リ Hへ 134”” 実施例7 比較例3からの酸化された油生成物をより広範な相平衡
の分析にかけた。理論に拘束されたくないが、異種原子
を基質物質に添加すると、抽出段階における溶媒の親和
性を高め、これにより収率を改良すると思われる。イオ
ウ原子をも含有する分子に異種原子を優先的に添加し、
これによりイオウ化合物の選択的抽出を可能とすること
は、本発明の方法のとくに驚くべき面である。
Example 7 The oxidized oil product from Comparative Example 3 was subjected to a more extensive phase equilibrium analysis. Without wishing to be bound by theory, it is believed that the addition of foreign atoms to the substrate material increases the affinity of the solvent during the extraction step, thereby improving the yield. By preferentially adding foreign atoms to molecules that also contain sulfur atoms,
It is a particularly surprising aspect of the process of the invention that this allows selective extraction of sulfur compounds.

抽出平衡における基本的シフトは第5図および第6図に
示す三成分の平衡図から劇的に明らかでり、第5図およ
び第6図において、溶媒(ガンマ−ブチロラクトン)%
、イオウ%、および油%が示されている。抽出からのラ
フィネート相および抽出相の平衡組成物は実線で接続さ
れている。
The fundamental shift in extraction equilibrium is dramatically evident from the ternary equilibrium diagrams shown in Figures 5 and 6, where the solvent (gamma-butyrolactone) %
, % sulfur, and % oil are shown. The equilibrium compositions of the raffinate and extraction phases from the extraction are connected by solid lines.

いく木かの線はいくつかの異なる溶媒対油の比において
示されている。
Several lines are shown at several different solvent to oil ratios.

第5図から明らかなように、酸化剤未反応のディーゼル
燃料(実施例3において使用した1゜19%のイオウ)
についての平衡のデータは改良の基準を提供しない。と
くに、相の線は負の傾斜を示し、酸化剤未反応のディー
ゼル油からのイオウの除去における選択性が低いことを
示す0例えば、点R1はラフィネート相が2%のガンマ
−ブチロラクトンおよび0.97%のイオウを含有する
ことを示し、これに対して対応する抽出相E1は91%
のガンマ−ブチロラクトンおよび0.4%のイオウを含
有した。イオウの除去を目的とする抽出法において、抽
出相のより高いイオウ分は望ましいであろう、これらの
劣った結果は表4における種々の溶媒の性能を説明する
As is clear from FIG. 5, diesel fuel with no oxidant reaction (1°19% sulfur used in Example 3)
Equilibrium data for do not provide a basis for improvement. In particular, the phase line exhibits a negative slope, indicating low selectivity in removing sulfur from oxidant-unreacted diesel oil.For example, point R1 is where the raffinate phase is 2% gamma-butyrolactone and 0. It shows a sulfur content of 97%, whereas the corresponding extraction phase E1 contains 91% sulfur.
gamma-butyrolactone and 0.4% sulfur. In extraction methods aimed at removing sulfur, a higher sulfur content of the extraction phase would be desirable; these poor results explain the performance of the various solvents in Table 4.

これと対照的に、本発明に従って実施するとき、実施例
3に記載するように、抽出前にディーゼル燃料をまず酸
化剤と反応させる。酸化剤と反応したディーゼル油のた
めの平衡のデータは第6図に示されている。これらのデ
ータは望ましい正の傾斜を示す。点R1はラフィネート
が0.36%のイオウを約2%のガンマ−ブチロラクト
ンと一緒に含有したことを示す、対応する抽出相は1.
24%のイオウを約46%のガンマ−ブチロラクトンと
一緒に含有した。ここで、この酸化された油は、第5図
に示す比較のための酸化剤未反応のディーゼル油と異な
り、きわめて優れた抽出効率を示す。これらのきわめて
優れた結果は、表8に示す本発明の種々の溶媒の優越性
を説明する。
In contrast, when practiced according to the present invention, the diesel fuel is first reacted with an oxidizer prior to extraction, as described in Example 3. Equilibrium data for diesel oil reacted with an oxidizer are shown in FIG. These data show a desirable positive slope. Point R1 indicates that the raffinate contained 0.36% sulfur along with about 2% gamma-butyrolactone; the corresponding extraction phase was 1.
It contained 24% sulfur along with about 46% gamma-butyrolactone. Here, this oxidized oil exhibits extremely excellent extraction efficiency, unlike the comparative diesel oil shown in FIG. 5 that has not reacted with the oxidizing agent. These excellent results explain the superiority of the various solvents of the invention shown in Table 8.

丈旌例1 表1に記載する原料油CCの大気ガス油の1リツトルの
試料を、90重量%HNO3を使用して、0.Olの酸
/油(A10)比で10℃で1大気圧において60分間
の接触時間で反応させた。A10比は、接触時間内に添
加されたHNO3(100%のHNO3として計算する
)の重量対供給した油の重量の比として定義される0反
応後、酸化剤反応ディーゼル油試料の各20m1の試料
を下表18に示す各溶媒と、比較例2に記載する手順に
従い接触させた。結果から理解できるように、酸化剤反
応ディーゼル油を本発明の選択的溶媒で抽出すると、デ
ィーゼル油のナルコ(Nalco)安定性およびラムス
ポトム炭素が改良されると同時にそのセタン価の増大は
保持される。
EXAMPLE 1 A 1 liter sample of atmospheric gas oil of feedstock CC listed in Table 1 was treated with 0.0% by weight HNO3. The reaction was carried out at an acid/oil (A10) ratio of OI at 10° C. and 1 atmosphere pressure with a contact time of 60 minutes. The A10 ratio is defined as the ratio of the weight of HNO3 added during the contact time (calculated as 100% HNO3) to the weight of the oil fed after each 20 ml sample of the oxidizer-reacted diesel oil sample. was brought into contact with each solvent shown in Table 18 below according to the procedure described in Comparative Example 2. As can be seen from the results, extraction of oxidant-reactive diesel oil with the selective solvent of the present invention improves the Nalco stability and rum spot carbon of the diesel oil while retaining its increased cetane number. .

さらに、表18において、商業的に実施されているもの
に類似する効能を示す、1つの溶媒を向流抽出で試験し
た。収率、イオウの除去、安定性オヨヒラムスホトム炭
素のすべては、ここにおける表8〜表16に示すきわめ
て優れた結果に関して、さらに改良される。
Additionally, in Table 18, one solvent was tested in countercurrent extraction, showing similar efficacy to that practiced commercially. The yield, sulfur removal, and stability of O. hyalus phototom carbon are all further improved with respect to the excellent results shown in Tables 8 to 16 herein.

3B 丈施勇1 表1に記載する原料油Xのディーゼル油の5種類の試料
を、90%HNO,を使用して、次のAZO比で酸化し
た:0.0012.0.0025.0.0050.0.
010および0.05゜これらの酸化剤反応油をDMF
でさらに抽出して、酸化条件とラフィネートの収率との
相関関係を決定した。
3B Isamu Jose 1 Five samples of diesel oil of feedstock X listed in Table 1 were oxidized using 90% HNO at the following AZO ratio: 0.0012.0.0025.0. 0050.0.
010 and 0.05゜ These oxidant-reactive oils were mixed with DMF
Further extraction was performed to determine the correlation between oxidation conditions and raffinate yield.

下表19は、5種類の半バッチ酸化について得られた結
果を酸化剤反応油のセタン価と一緒に示す。
Table 19 below shows the results obtained for five semi-batch oxidations together with the cetane numbers of the oxidant reacted oils.

酸化−抽出についてのラフィネートの合計収率に対する
酸化の結果としてのセタン価の増加の効果を、下表20
に示す、50%の合計のイオウの除去を参照点として使
用し、そして酸化による酸化剤反応ディーゼル油のセタ
ン価増加に対応する合計の収率を記載する。データが示
すように、本発明におけるような工程(a)におけるセ
タン価の増加は引続く抽出工程(b)における収率の向
Eを生成するために要求され、そしてラフィネートの収
率の向上はセタン価の増加とともに増加す5、同様な相
関関係がガンマ−ブチロラクトンに)いて存在する。
The effect of increase in cetane number as a result of oxidation on the total yield of raffinate for oxidation-extraction is shown in Table 20 below.
The total sulfur removal of 50% shown in Table 1 is used as a reference point and the total yield corresponding to the cetane number increase of the oxidant-reacted diesel oil due to oxidation is stated. As the data show, an increase in cetane number in step (a) as in the present invention is required to produce a yield direction E in the subsequent extraction step (b), and an increase in raffinate yield is A similar correlation exists for gamma-butyrolactone, which increases with increasing cetane number.

本発明をその特定の実施態様に関して記載してきたが、
当業者にとって明らかなように、本発明の精神および範
囲を逸脱しないで変更および変化が可能である。
Although the invention has been described in terms of specific embodiments thereof,
Modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention, as will be apparent to those skilled in the art.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の1つの実施態様の路線図である。 第2図は、大気ガス油をガンマ−ブチロラクトンで抽出
した結果を示す。 第3図は、大気ガス油の酸化のガンマ−ブチロラクトン
抽出への効果を示す。 第4図は、酸化剤と反応したが、溶媒で抽出しない油に
おけるセタン価の向上とN分との関係を示す。 第5図は、存在するイオウ分および抽出溶媒含量により
、酸化剤反応したディーゼル油の抽出について得られた
結果をグラフで示す。 第6図は、酸化剤反応したディーゼル油の抽出について
得られた平衡のデータのグラフの表示で142′ ある。 l ディーゼル油供給物 2 硝酸の入口 3 反応器 4 酸化された生成物 5 副生物の残液 6 溶媒抽出器 7 抽出溶媒 8 抽出相 9 酸化されたラフィネート相 10 溶媒の回収装置 11  残留溶媒 12 品質向上されたディーゼル燃料 特許出願人 エンバイロンメンタル・リサーチ・アント
拳テクノロジー・インニーボ レーテッド
FIG. 1 is a route map of one embodiment of the present invention. FIG. 2 shows the results of extracting atmospheric gas oil with gamma-butyrolactone. FIG. 3 shows the effect of atmospheric gas oil oxidation on gamma-butyrolactone extraction. FIG. 4 shows the relationship between the increase in cetane number and the N content in oils that have reacted with an oxidizing agent but are not extracted with a solvent. FIG. 5 graphically shows the results obtained for the extraction of oxidant-reacted diesel oil, depending on the sulfur content present and the extraction solvent content. FIG. 6 is a graphical representation of the equilibrium data obtained for the extraction of oxidizer reacted diesel oil. l Diesel oil feed 2 Nitric acid inlet 3 Reactor 4 Oxidized product 5 By-product residue 6 Solvent extractor 7 Extraction solvent 8 Extraction phase 9 Oxidized raffinate phase 10 Solvent recovery device 11 Residual solvent 12 Quality Improved Diesel Fuel Patent Applicant Environmental Research Ant-Fist Technology Innie Volated

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、工程: (a)石油源から誘導される、常圧で約149℃〜約3
71℃(約300°F〜700°F)の沸点を有するデ
ィーゼル油を、窒素を含む酸化剤およびオゾンから成る
群より選択される酸化剤と反応させ、ここで (1)反応は工程(a)において得られる ディーゼル油のセタン価を工程(a)への ディーゼル油供給物のセタン価よりも少なくとも5セタ
ン価だけ増加するために十分な程度であり、そして (2)(i)反応は、酸化剤が窒素を含む処理剤である
とき、100%の硝酸基準に等しい量の酸化剤が工程(
a)へのディーゼル油供給物の約10重量%以下である
ようなものであり、そして (ii)反応は、酸化剤がオゾンであるとき、酸化剤の
量が工程(a)へのディーゼル油供給物よりも工程(a
)において得られる反応したディーゼル油のイオウ分を
約10%以上減少させるために十分であるようなもので
あり、 (b)上の工程(a)からのディーゼル油を抽出溶媒、
前記抽出溶媒は (1)約2以上の双極子モーメントを有し、(2)工程
(a)において得られるディーゼル油との接触温度にお
いてディーゼル油と実質的に不混和性であり、 (3)非ハロゲン化溶媒であり、そして (4)酸化剤と反応性であるアミン類を排除する、 前記溶媒の混合物あるいは前記溶媒が約50重量%以下
の水を含むような前記溶媒と水との混合物と接触させ、
そして (c)上の工程(b)からの前記ディーゼル油を前記抽
出溶媒と分離して品質向上されたディーゼル燃料を回収
する、 を含んでなることを特徴とするディーゼル油を品質向上
させて品質向上したディーゼル燃料を製造する方法。 2、前記酸化剤は窒素を含む酸化剤であり、そして前記
窒素を含む酸化剤は各窒素原子につき1個より多い酸素
原子をもつ窒素酸化物の少なくとも1種からなる酸化性
気体である特許請求の範囲第1項記載の方法。 3、前記酸化剤は窒素を含む酸化剤であり、そして前記
窒素を含む酸化剤は各窒素原子につき1個より多い酸素
原子をもつ窒素酸化物の少なくとも1種からなる酸化性
液体である特許請求の範囲第1項記載の方法。 4、前記酸化剤は窒素を含む酸化剤であり、そして前記
窒素を含む酸化剤は硝酸または亜硝酸および約0〜90
重量%の水からなる酸化性液体である特許請求の範囲第
1項記載の方法。 5、前記酸化剤はオゾンである特許請求の範囲第1項記
載の方法。 6、前記反応工程(a)は有機酸、無機酸およびそれら
の混合物から成る群より選択される少なくとも1種の酸
の存在下に実施する特許請求の範囲第1項記載の方法。 7、前記有機酸は酢酸およびギ酸から成る群より選択さ
れ、そして前記無機酸は硫酸およびリン酸から成る群よ
り選択される特許請求の範囲第6項記載の方法。 8、各々前記ディーゼル油に基づいて、前記有機酸は約
5〜約200重量%の量で存在し、そして前記無機酸は
約5〜約200重量%の量で存在する特許請求の範囲第
6項記載の方法。 9、前記窒素を含む酸化剤は、100%の硝酸に対する
窒素等価基準で、前記ディーゼル油に対して約0.00
01〜約0.1の重量比で使用する特許請求の範囲第1
項記載の方法。 10、前記窒素を含む酸化剤を約0.0005〜約0.
05の重量比で使用する特許請求の範囲第9項記載の方
法。 11、前記抽出溶媒対前記ディーゼル油の重量比が約0
.01〜約5である特許請求の範囲第1項記載の方法。 12、前記抽出溶媒対前記ディーゼル油の重量比は約0
.05〜約1.0である特許請求の範囲第11項記載の
方法。 13、前記ディーゼル油は約40重量%より少ない芳香
族物質を含有する特許請求の範囲第1項記載の方法。 14、前記ディーゼル油は約35重量%より少ないオレ
フィンを含有する特許請求の範囲第1項記載の方法。 15、前記ディーゼル油は約40重量%より少ない芳香
族物質を含有し、そして約35重量%より少ないオレフ
ィンを含有する特許請求の範囲第1項記載の方法。 16、工程: (a)石油源から誘導される、常圧で約149℃〜約3
71℃(約300°F〜700°F)の沸点を有するデ
ィーゼル油を、窒素を含む酸化剤およびオゾンから成る
群より選択される酸化剤と反応させ、ここで (1)反応は工程(a)において得られる ディーゼル油のセタン価を工程(a)への ディーゼル油供給物のセタン価よりも少なくとも5セタ
ン価だけ増加するために十分な程度であり、そして (2)(i)反応は、酸化剤が窒素を含む処理剤である
とき、100%の硝酸基準に等しい量の酸化剤が工程(
a)へのディーゼル油供給物の約10重量%以下である
ようなものであり、そして (ii)反応は、酸化剤がオゾンであるとき、酸化剤の
量が工程(a)へのディーゼル油供給物よりも工程(a
)において得られる反応したディーゼル油のイオウ分を
約10%以上減少させるために十分であるようなもので
あり、 (b)上の工程(a)からのディーゼル油を抽出溶媒、
前記抽出溶媒は (1)約2以上の双極子モーメントを有し、(2)工程
(a)において得られるディーゼル油との接触温度にお
いてディーゼル油と実質的に不混和性であり、 (3)非ハロゲン化溶媒であり、 (4)酸化剤と反応性であるアミン類を排除し、そして (5)次の官能基:▲数式、化学式、表等があります▼
、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式
、表等があります▼、▲数式、化学式、表等があります
▼および▲数式、化学式、表等があります▼ の少なくとも1つを含有する、 前記溶媒の混合物あるいは前記溶媒が約50重量%以下
の水を含むような前記溶媒と水との混合物と接触させ、
そして (c)上の工程(b)からの前記ディーゼル油を前記抽
出溶媒と分離して品質向上されたディーゼル燃料を回収
する、 を含んでなることを特徴とするディーゼル油を品質向上
させて品質向上したディーゼル燃料を製造する方法。 17、前記酸化剤は窒素を含む酸化剤であり、そして前
記窒素を含む酸化剤は各窒素原子につき1個より多い酸
素原子をもつ窒素酸化物の少なくとも1種からなる酸化
性気体である特許請求の範囲第16項記載の方法。 18、前記酸化剤は窒素を含む酸化剤であり、そして前
記窒素を含む酸化剤は各窒素原子につき1個より多い酸
素原子をもつ窒素酸化物の少なくとも1種からなる酸化
性液体である特許請求の範囲第16項記載の方法。 19、前記酸化剤は窒素を含む酸化剤であり、そして前
記窒素を含む酸化剤は硝酸または亜硝酸および約0〜9
0重量%の水からなる酸化性液体である特許請求の範囲
第16項記載の方法。 20、前記酸化剤はオゾンである特許請求の範囲第16
項記載の方法。 21、前記反応工程(a)は有機酸、無機酸およびそれ
らの混合物から成る群より選択される少なくとも1種の
酸の存在下に実施する特許請求の範囲第16項記載の方
法。 22、前記有機酸は酢酸およびギ酸から成る群より選択
され、そして前記無機酸は硫酸およびリン酸から成る群
より選択される特許請求の範囲第21項記載の方法。 23、各々前記ディーゼル油に基づいて、前記有機酸は
約5〜約200重量%の量で存在し、そして前記無機酸
は約5〜約200重量%の量で存在する特許請求の範囲
第21項記載の方法。 24、前記窒素を含む酸化剤は、100%の硝酸に対す
る窒素等価基準で、前記ディーゼル油に対して約0.0
001〜約0.1の重量比で使用する特許請求の範囲第
16項記載の方法。 25、前記窒素を含む酸化剤を約0.0005〜約0.
05の重量比で使用する特許請求の範囲第24項記載の
方法。 26、前記抽出溶媒対前記ディーゼル油の重量比が約0
.01〜約5である特許請求の範囲第16項記載の方法
。 27、前記抽出溶媒対前記ディーゼル油の重量比は約0
.05〜約1.0である特許請求の範囲第26項記載の
方法。 28、前記ディーゼル油は約40重量%より少ない芳香
族物質を含有する特許請求の範囲第16項記載の方法。 29、前記ディーゼル油は約35重量%より少ないオレ
フィンを含有する特許請求の範囲第16項記載の方法。 30、前記ディーゼル油は約40重量%より少ない芳香
族物質を含有し、そして約35重量%より少ないオレフ
ィンを含有する特許請求の範囲第16項記載の方法。 31、工程: (a)石油源から誘導される、常圧で約149℃〜約3
71℃(約300°F〜700°F)の沸点を有するデ
ィーゼル油を、窒素を含む酸化剤およびオゾンから成る
群より選択される酸化剤と反応させ、ここで (1)反応は工程(a)において得られる ディーゼル油のセタン価を工程(a)への ディーゼル油供給物のセタン価よりも少なくとも5セタ
ン価だけ増加するために十分な程度であり、そして (2)(i)反応は、酸化剤が窒素を含む処理剤である
とき、100%の硝酸基準に等しい量の酸化剤が工程(
a)へのディーゼル油供給物の約10重量%以下である
ようなものであり、そして (ii)反応は、酸化剤がオゾンであるとき、酸化剤の
量が工程(a)へのディーゼル油供給物よりも工程(a
)において得られる反応したディーゼル油のイオウ分を
約10%以上減少させるために十分であるようなもので
あり、 (b)上の工程(a)からのディーゼル油を、フルフラ
ール、ブチロラクトン、ジメチルホルムアミド、メチル
カルビトール、テトラヒドロフルフリルアルコール、ジ
メチルスルホキシド、スルホラン、スルホレン、ジメチ
ルアセタミド、1−メチル−2−ピロリドン、アセトニ
トリル、酢酸無水物、ニトロベンゼン、ニトロメタンお
よびそれらの混合物、または50重量%以下の水を含む
それらと水との混合物から成る群より選択される抽出溶
媒と接触させ、そして (c)上の工程(b)からの前記ディーゼル油を前記抽
出溶媒と分離して品質向上されたディーゼル燃料を回収
する、 を含んでなることを特徴とするディーゼル油を品質向上
させて品質向上したディーゼル燃料を製造する方法。 32、前記酸化剤は窒素を含む酸化剤であり、そして前
記窒素を含む酸化剤は各窒素原子につき1個より多い酸
素原子をもつ窒素酸化物の少なくとも1種からなる酸化
性気体である特許請求の範囲第31項記載の方法。 33、前記酸化剤は窒素を含む酸化剤であり、そして前
記窒素を含む酸化剤は各窒素原子につき1個より多い酸
素原子をもつ窒素酸化物の少なくとも1種からなる酸化
性液体である特許請求の範囲第31項記載の方法。 34、前記酸化剤は窒素を含む酸化剤であり、そして前
記窒素を含む酸化剤は硝酸または亜硝酸および約0〜9
0重量%の水からなる酸化性液体である特許請求の範囲
第31項記載の方法。 35、前記酸化剤はオゾンである特許請求の範囲第31
項記載の方法。 36、前記反応工程(a)は有機酸、無機酸およびそれ
らの混合物から成る群より選択される少なくとも1種の
酸の存在下に実施する特許請求の範囲第31項記載の方
法。 37、前記有機酸は酢酸およびギ酸から成る群より選択
され、そして前記無機酸は硫酸およびリン酸から成る群
より選択される特許請求の範囲第36項記載の方法。 38、各々前記ディーゼル油に基づいて、前記有機酸は
約5〜約200重量%の量で存在し、そして前記無機酸
は約5〜約200重量%の量で存在する特許請求の範囲
第36項記載の方法。 39、前記窒素を含む酸化剤は、100%の硝酸に対す
る窒素等価基準で、前記ディーゼル油に対して約0.0
001〜約0.1の重量比で使用する特許請求の範囲第
31項記載の方法。 40、前記窒素を含む酸化剤を約0.0005〜約0.
05の重量比で使用する特許請求の範囲第39項記載の
方法。 41、前記抽出溶媒対前記ディーゼル油の重量比が約0
.01〜約5である特許請求の範囲第31項記載の方法
。 42、前記抽出溶媒対前記ディーゼル油の重量比は約0
.05〜約1.0である特許請求の範囲第31項記載の
方法。 43、前記抽出溶媒は、ブチロラクトン、ジメチルホル
ムアミド、メチルカルビトール、テトラヒドロフルフリ
ルアルコール、ジメチルスルホキシド、スルホラン、ジ
メチルアセタミド、またはそれらの混合物、または50
重量%以下の水を含むそれらと水との混合物から成る群
より選択される特許請求の範囲第31項記載の方法。 44、前記抽出溶媒は、ブチロラクトン、メチルカルビ
トール、テトラヒドロフルフリルアルコール、ジメチル
スルホキシド、スルホラン、ジメチルアセタミド、また
はそれらの混合物、または50重量%以下の水を含むそ
れらと水との混合物から成る群より選択される特許請求
の範囲第31項記載の方法。 45、前記抽出溶媒は、フルフラール、ブチロラクトン
、ジメチルホルムアミド、またはそれらの混合物、また
は50重量%以下の水を含むそれらと水との混合物から
成る群より選択される特許請求の範囲第31項記載の方
法。 46、前記抽出溶媒は、フルフラール、または50重量
%以下の水を含むそれと水との混合物から成る群より選
択される特許請求の範囲第31項記載の方法。 47、前記抽出溶媒は、ブチロラクトン、または50重
量%以下の水を含むそれと水との混合物から成る群より
選択される特許請求の範囲第31項記載の方法。 48、前記抽出溶媒は、ジメチルホルムアミド、または
50重量%以下の水を含むそれと水との混合物から成る
群より選択される特許請求の範囲第31項記載の方法。 49、前記抽出溶媒は、ジメチルアセタミド、または5
0重量%以下の水を含むそれと水との混合物から成る群
より選択される特許請求の範囲第31項記載の方法。 50、前記抽出溶媒は、ジメチルスルホキシド、または
50重量%以下の水を含むそれと水との混合物から成る
群より選択される特許請求の範囲第31項記載の方法。 51、前記抽出溶媒は、スルホラン、または50重量%
以下の水を含むそれと水との混合物から成る群より選択
される特許請求の範囲第31項記載の方法。 52、前記抽出溶媒は、メチルカルビトール、または5
0重量%以下の水を含むそれと水との混合物から成る群
より選択される特許請求の範囲第31項記載の方法。 53、前記抽出溶媒は、テトラヒドロフルフリルアルコ
ール、または50重量%以下の水を含むそれと水との混
合物から成る群より選択される特許請求の範囲第31項
記載の方法。 54、前記抽出溶媒は、1−メチル−2−ピロリドン、
または50重量%以下の水を含むそれと水との混合物か
ら成る群より選択される特許請求の範囲第31項記載の
方法。 55、前記抽出溶媒は、アセトニトリル、または50重
量%以下の水を含むそれと水との混合物から成る群より
選択される特許請求の範囲第31項記載の方法。 56、前記抽出溶媒は、酢酸無水物、または50重量%
以下の水を含むそれと水との混合物から成る群より選択
される特許請求の範囲第31項記載の方法。 57、前記抽出溶媒は、ニトロベンゼン、または50重
量%以下の水を含むそれと水との混合物から成る群より
選択される特許請求の範囲第31項記載の方法。 58、前記抽出溶媒は、ニトロメタン、または50重量
%以下の水を含むそれと水との混合物から成る群より選
択される特許請求の範囲第31項記載の方法。 59、前記抽出溶媒は、スルホレン、または50重量%
以下の水を含むそれと水との混合物から成る群より選択
される特許請求の範囲第31項記載の方法。 60、前記ディーゼル油は石油由来のディーゼル油であ
る特許請求の範囲第31項記載の方法。 61、前記ディーゼル油は約40重量%より少ない芳香
族物質を含有する特許請求の範囲第31項記載の方法。 62、前記ディーゼル油は約35重量%より少ないオレ
フィンを含有する特許請求の範囲第31項記載の方法。 63、前記ディーゼル油は約40重量%より少ない芳香
族物質および約35重量%より少ないオレフィンを含有
する特許請求の範囲第31項記載の方法。
[Claims] 1. Step: (a) Derived from petroleum source, from about 149°C to about 3°C at normal pressure
Diesel oil having a boiling point of 71°C (approximately 300°F to 700°F) is reacted with an oxidizing agent selected from the group consisting of a nitrogen-containing oxidizing agent and ozone, wherein (1) the reaction comprises step (a) (2) (i) the reaction is sufficient to increase the cetane number of the diesel oil obtained in step (a) by at least 5 cetane numbers over the cetane number of the diesel oil feed to step (a); When the oxidizing agent is a nitrogen-containing treatment agent, an amount of oxidizing agent equal to a 100% nitric acid basis is added to the process (
and (ii) the reaction is such that the amount of oxidizing agent is less than about 10% by weight of the diesel oil feed to step (a), and (ii) the oxidizing agent is ozone. process (a
) which is sufficient to reduce the sulfur content of the reacted diesel oil obtained in step (a) by more than about 10%; (b) the diesel oil from step (a) above is treated with an extraction solvent;
The extraction solvent (1) has a dipole moment of about 2 or more, (2) is substantially immiscible with diesel oil at the temperature of contact with the diesel oil obtained in step (a), and (3) a non-halogenated solvent and (4) excludes amines that are reactive with oxidizing agents; in contact with
and (c) separating the diesel oil from step (b) above from the extraction solvent to recover the improved diesel fuel. A method of producing improved diesel fuel. 2. The oxidizing agent is a nitrogen-containing oxidizing agent, and the nitrogen-containing oxidizing agent is an oxidizing gas consisting of at least one nitrogen oxide having more than one oxygen atom for each nitrogen atom. The method described in item 1. 3. The oxidizing agent is a nitrogen-containing oxidizing agent, and the nitrogen-containing oxidizing agent is an oxidizing liquid comprising at least one nitrogen oxide having more than one oxygen atom for each nitrogen atom. The method described in item 1. 4. The oxidizing agent is a nitrogen-containing oxidizing agent, and the nitrogen-containing oxidizing agent is nitric acid or nitrous acid and about 0 to 90
2. The method of claim 1, wherein the oxidizing liquid consists of % water by weight. 5. The method according to claim 1, wherein the oxidizing agent is ozone. 6. The method according to claim 1, wherein the reaction step (a) is carried out in the presence of at least one acid selected from the group consisting of organic acids, inorganic acids, and mixtures thereof. 7. The method of claim 6, wherein said organic acid is selected from the group consisting of acetic acid and formic acid, and said inorganic acid is selected from the group consisting of sulfuric acid and phosphoric acid. 8. The organic acid is present in an amount of about 5 to about 200% by weight, and the inorganic acid is present in an amount of about 5 to about 200% by weight, each based on the diesel oil. The method described in section. 9. The nitrogen-containing oxidizing agent is about 0.00% nitrogen equivalent to the diesel oil on a nitrogen equivalent basis to 100% nitric acid.
Claim 1 used in a weight ratio of 0.01 to about 0.1
The method described in section. 10. The nitrogen-containing oxidizing agent is about 0.0005 to about 0.000.
10. The method according to claim 9, wherein the weight ratio is 0.05. 11. The weight ratio of the extraction solvent to the diesel oil is about 0.
.. 5. The method of claim 1, wherein the molecular weight is from 0.01 to about 5. 12. The weight ratio of the extraction solvent to the diesel oil is about 0.
.. 12. The method of claim 11, wherein the molecular weight is between 0.05 and about 1.0. 13. The method of claim 1, wherein the diesel oil contains less than about 40% aromatics by weight. 14. The method of claim 1, wherein the diesel oil contains less than about 35% by weight olefins. 15. The method of claim 1, wherein the diesel oil contains less than about 40% by weight aromatics and less than about 35% by weight olefins. 16. Process: (a) Derived from petroleum source, at normal pressure from about 149°C to about 3
Diesel oil having a boiling point of 71°C (approximately 300°F to 700°F) is reacted with an oxidizing agent selected from the group consisting of a nitrogen-containing oxidizing agent and ozone, wherein (1) the reaction comprises step (a) (2) (i) the reaction is sufficient to increase the cetane number of the diesel oil obtained in step (a) by at least 5 cetane numbers over the cetane number of the diesel oil feed to step (a); When the oxidizing agent is a nitrogen-containing treatment agent, an amount of oxidizing agent equal to a 100% nitric acid basis is added to the process (
and (ii) the reaction is such that the amount of oxidizing agent is less than about 10% by weight of the diesel oil feed to step (a), and (ii) the oxidizing agent is ozone. process (a
) which is sufficient to reduce the sulfur content of the reacted diesel oil obtained in step (a) by more than about 10%; (b) the diesel oil from step (a) above is treated with an extraction solvent;
The extraction solvent (1) has a dipole moment of about 2 or more, (2) is substantially immiscible with diesel oil at the temperature of contact with the diesel oil obtained in step (a), and (3) It is a non-halogenated solvent, (4) eliminates amines that are reactive with oxidizing agents, and (5) has the following functional groups: ▲Mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼
Contains at least one of the following: , ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼, ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼, ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼, and ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ contacting said solvent mixture or a mixture of said solvent and water such that said solvent contains no more than about 50% by weight water;
and (c) separating the diesel oil from step (b) above from the extraction solvent to recover the improved diesel fuel. A method of producing improved diesel fuel. 17. The oxidizing agent is a nitrogen-containing oxidizing agent, and the nitrogen-containing oxidizing agent is an oxidizing gas consisting of at least one nitrogen oxide having more than one oxygen atom for each nitrogen atom. The method according to item 16. 18. The oxidizing agent is a nitrogen-containing oxidizing agent, and the nitrogen-containing oxidizing agent is an oxidizing liquid comprising at least one nitrogen oxide having more than one oxygen atom for each nitrogen atom. The method according to item 16. 19. The oxidizing agent is a nitrogen-containing oxidizing agent, and the nitrogen-containing oxidizing agent is nitric acid or nitrous acid and about 0 to 9
17. The method of claim 16, wherein the oxidizing liquid is 0% by weight water. 20. Claim 16, wherein the oxidizing agent is ozone.
The method described in section. 21. The method according to claim 16, wherein the reaction step (a) is carried out in the presence of at least one acid selected from the group consisting of organic acids, inorganic acids, and mixtures thereof. 22. The method of claim 21, wherein said organic acid is selected from the group consisting of acetic acid and formic acid, and said inorganic acid is selected from the group consisting of sulfuric acid and phosphoric acid. 23. The organic acid is present in an amount of about 5 to about 200% by weight, and the inorganic acid is present in an amount of about 5 to about 200% by weight, each based on the diesel oil. The method described in section. 24. The nitrogen-containing oxidizing agent is about 0.0% nitrogen equivalent to the diesel oil on a nitrogen equivalent basis to 100% nitric acid.
17. The method of claim 16, wherein a weight ratio of from 0.001 to about 0.1 is used. 25. The nitrogen-containing oxidizing agent is added to a concentration of about 0.0005 to about 0.000.
25. The method according to claim 24, wherein the weight ratio is 0.05. 26, the weight ratio of the extraction solvent to the diesel oil is about 0;
.. 17. The method of claim 16, wherein the molecular weight is from 0.01 to about 5. 27. The weight ratio of the extraction solvent to the diesel oil is about 0.
.. 27. The method of claim 26, wherein the molecular weight is between 0.05 and about 1.0. 28. The method of claim 16, wherein the diesel oil contains less than about 40% aromatics by weight. 29. The method of claim 16, wherein the diesel oil contains less than about 35% by weight olefins. 30. The method of claim 16, wherein the diesel oil contains less than about 40% by weight aromatics and less than about 35% by weight olefins. 31. Process: (a) Derived from petroleum source, at normal pressure from about 149°C to about 3
Diesel oil having a boiling point of 71°C (approximately 300°F to 700°F) is reacted with an oxidizing agent selected from the group consisting of a nitrogen-containing oxidizing agent and ozone, wherein (1) the reaction comprises step (a) (2) (i) the reaction is sufficient to increase the cetane number of the diesel oil obtained in step (a) by at least 5 cetane numbers over the cetane number of the diesel oil feed to step (a); When the oxidizing agent is a nitrogen-containing treatment agent, an amount of oxidizing agent equal to a 100% nitric acid basis is added to the process (
and (ii) the reaction is such that the amount of oxidizing agent is less than about 10% by weight of the diesel oil feed to step (a), and (ii) the oxidizing agent is ozone. process (a
(b) the diesel oil from step (a) above is treated with furfural, butyrolactone, dimethylformamide, etc. which is sufficient to reduce the sulfur content of the reacted diesel oil obtained in step (a) by about 10% or more; , methyl carbitol, tetrahydrofurfuryl alcohol, dimethyl sulfoxide, sulfolane, sulfolene, dimethyl acetamide, 1-methyl-2-pyrrolidone, acetonitrile, acetic anhydride, nitrobenzene, nitromethane and mixtures thereof, or up to 50% by weight and (c) separating said diesel oil from step (b) above from said extraction solvent to obtain upgraded diesel. A method for producing improved diesel fuel by improving the quality of diesel oil, the method comprising: recovering fuel. 32. The oxidizing agent is a nitrogen-containing oxidizing agent, and the nitrogen-containing oxidizing agent is an oxidizing gas consisting of at least one nitrogen oxide having more than one oxygen atom for each nitrogen atom. The method according to item 31. 33. The oxidizing agent is a nitrogen-containing oxidizing agent, and the nitrogen-containing oxidizing agent is an oxidizing liquid comprising at least one nitrogen oxide having more than one oxygen atom for each nitrogen atom. The method according to item 31. 34, the oxidizing agent is a nitrogen-containing oxidizing agent, and the nitrogen-containing oxidizing agent is nitric acid or nitrous acid and about 0 to 9
32. The method of claim 31, wherein the oxidizing liquid is 0% by weight water. 35. Claim 31, wherein the oxidizing agent is ozone.
The method described in section. 36. The method according to claim 31, wherein the reaction step (a) is carried out in the presence of at least one acid selected from the group consisting of organic acids, inorganic acids, and mixtures thereof. 37. The method of claim 36, wherein said organic acid is selected from the group consisting of acetic acid and formic acid, and said inorganic acid is selected from the group consisting of sulfuric acid and phosphoric acid. 38, wherein the organic acid is present in an amount of about 5 to about 200% by weight, and the inorganic acid is present in an amount of about 5 to about 200% by weight, each based on the diesel oil. The method described in section. 39. The nitrogen-containing oxidizing agent has a nitrogen equivalent ratio of about 0.0 to the diesel oil on a nitrogen equivalent basis to 100% nitric acid.
32. The method of claim 31, wherein a weight ratio of from 0.001 to about 0.1 is used. 40, the nitrogen-containing oxidizing agent is about 0.0005 to about 0.40%.
39. The method according to claim 39, wherein the weight ratio is 0.05. 41, the weight ratio of the extraction solvent to the diesel oil is about 0;
.. 32. The method of claim 31, wherein the molecular weight is from 0.01 to about 5. 42. The weight ratio of the extraction solvent to the diesel oil is about 0.
.. 32. The method of claim 31, wherein the molecular weight is between 0.05 and about 1.0. 43. The extraction solvent is butyrolactone, dimethylformamide, methyl carbitol, tetrahydrofurfuryl alcohol, dimethyl sulfoxide, sulfolane, dimethyl acetamide, or a mixture thereof;
32. The method of claim 31, wherein the method is selected from the group consisting of mixtures thereof with water containing up to % by weight of water. 44. The extraction solvent consists of butyrolactone, methyl carbitol, tetrahydrofurfuryl alcohol, dimethyl sulfoxide, sulfolane, dimethyl acetamide, or mixtures thereof, or mixtures thereof with water containing up to 50% by weight of water. 32. The method of claim 31, wherein the method is selected from the group. 45. The extraction solvent of claim 31 is selected from the group consisting of furfural, butyrolactone, dimethylformamide, or mixtures thereof, or mixtures thereof with water containing up to 50% by weight of water. Method. 46. The method of claim 31, wherein the extraction solvent is selected from the group consisting of furfural or a mixture thereof with water containing up to 50% by weight of water. 47. The method of claim 31, wherein the extraction solvent is selected from the group consisting of butyrolactone or a mixture thereof with water containing up to 50% by weight of water. 48. The method of claim 31, wherein the extraction solvent is selected from the group consisting of dimethylformamide or a mixture thereof with water containing up to 50% by weight of water. 49, the extraction solvent is dimethylacetamide, or 5
32. The method of claim 31, wherein the method is selected from the group consisting of mixtures thereof with water containing up to 0% by weight of water. 50. The method of claim 31, wherein the extraction solvent is selected from the group consisting of dimethyl sulfoxide or a mixture thereof with water containing up to 50% by weight of water. 51, the extraction solvent is sulfolane or 50% by weight
32. The method of claim 31, wherein the method is selected from the group consisting of: water and mixtures thereof; 52, the extraction solvent is methyl carbitol, or 5
32. The method of claim 31, wherein the method is selected from the group consisting of mixtures thereof with water containing up to 0% by weight of water. 53. The method of claim 31, wherein the extraction solvent is selected from the group consisting of tetrahydrofurfuryl alcohol or a mixture thereof with water containing up to 50% by weight of water. 54, the extraction solvent is 1-methyl-2-pyrrolidone,
or a mixture thereof containing up to 50% by weight of water. 55. The method of claim 31, wherein the extraction solvent is selected from the group consisting of acetonitrile or a mixture thereof with water containing up to 50% by weight of water. 56, the extraction solvent is acetic anhydride, or 50% by weight
32. The method of claim 31, wherein the method is selected from the group consisting of: water and mixtures thereof; 57. The method of claim 31, wherein the extraction solvent is selected from the group consisting of nitrobenzene or a mixture thereof with water containing up to 50% by weight of water. 58. The method of claim 31, wherein the extraction solvent is selected from the group consisting of nitromethane or a mixture thereof with water containing up to 50% by weight of water. 59, the extraction solvent is sulfolene, or 50% by weight
32. The method of claim 31, wherein the method is selected from the group consisting of: water and mixtures thereof; 60. The method according to claim 31, wherein the diesel oil is petroleum-derived diesel oil. 61. The method of claim 31, wherein the diesel oil contains less than about 40% aromatics by weight. 62. The method of claim 31, wherein the diesel oil contains less than about 35% by weight olefins. 63. The method of claim 31, wherein the diesel oil contains less than about 40% by weight aromatics and less than about 35% by weight olefins.
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