JPWO2008146848A1 - 炭化水素油の脱硫方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の対象となる炭化水素油は、硫黄分が2質量ppm以上で、オレフィン分が5容量%以上であれば特に限定されないが、流動接触分解装置から得られる接触分解ガソリン、熱分解装置から得られる熱分解ガソリン、脱ろう装置から得られる脱ろうガソリンが好ましい炭化水素油として挙げられる。中でも硫黄分が比較的少ない接触分解ガソリンを好適に使用することできる。
本発明の脱硫方法では、水素共存下にて炭化水素油を多孔質脱硫剤と接触させる。水素非共存下で炭化水素油と多孔質脱硫剤とを接触させると、脱硫剤の寿命が大きく低下してしまうため好ましくない。
本発明の脱硫方法に用いる多孔質脱硫剤は、硫黄分を水素共存下で多孔質脱硫剤内に取り込むことができるものであれば特に限定されないが、ニッケルを含むことが好ましく、ニッケルと亜鉛を含むことがさらに好ましい。多孔質脱硫剤は、例えば、共沈法によって金属成分を沈殿させてろ過、洗浄し、成形、焼成等の工程を経ることによって得ることができる。
本発明の脱硫方法に好適に使用されるニッケルと亜鉛を含む多孔質脱硫剤は、水素処理によって活性を回復させることができる。水素処理によって、活性が回復する理由及びそのメカニズムは必ずしも明確ではないが、次のようにして活性が回復されるものと推察される。炭化水素油中の硫黄化合物の多くはニッケル上で脱硫され、すなわち、硫黄原子はまずニッケルに取り込まれる。次に、ニッケルに取り込まれた硫黄原子は水素の存在下で亜鉛に移動する。ニッケルから亜鉛への硫黄の移動速度が十分でない状況(反応温度が低い、水素分圧が低い、水素/油比が低い)では、ニッケルと亜鉛に対する硫黄取り込み量が化学量論量に達する前に、大きく脱硫性能が低下してしまう。そして、このような場合、水素処理をすることによって活性を回復させることができる。なお、水素処理においては、ニッケルから亜鉛への硫黄の移動が促進されて活性が回復されるものと推察される。活性回復中は硫化水素が発生しないことからも、ニッケルから亜鉛に硫黄の移動が起きるだけと考えられる。
以下に、実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの例により何ら制限されるものではない。
炭酸ナトリウム106gを水に溶かした溶液を60℃に加温し、これに硝酸亜鉛六水和物214gを水に溶かした溶液に硝酸ニッケル六水和物23gを加えたものを滴下した。得られた沈殿物をろ過した後、水で洗浄した。その後、120℃で16時間乾燥後、350℃で3時間焼成し脱硫剤Aを得た。脱硫剤Aは、ニッケル含有量が6.9質量%、亜鉛含有量が71.0質量%、ナトリウム含有量が0.01質量%、比表面積が54m2/g、細孔容積が0.34mL/gであった。また、亜鉛に対するニッケルの割合は9.7質量%であった。なお、金属分の含有量はアルカリ融解ICP法で測定し、比表面積は窒素吸脱着法によるBET法で測定し、細孔容積は窒素吸脱着法によるBJH法で測定した。
反応温度を25℃とした以外は、実施例1と同様にして反応を行った。反応開始から24時間後の硫黄分は9.5質量ppm、オレフィン分は15.2容量%、RONは86.0であった。
水素/油比を0NL/L(水素非共存)とした以外は、実施例1と同様にして反応を行った。反応開始から24時間後の硫黄分は4.1質量ppm、オレフィン分は15.2容量%、RONは86.0であった。
反応温度200℃、反応圧力0.3MPa、LHSV5.0h−1、水素/油比10NL/Lとした以外は、実施例1と同様にして反応を行った。反応開始24時間後の硫黄分は0.02質量ppm、オレフィン分は11.5容量%、RONは84.4であり、反応開始48時間後の硫黄分は0.13質量ppm、オレフィン分は12.9容量%、RONは84.9であり、反応開始180時間後の硫黄分は3.1質量ppm、オレフィン分は15.2容量%、RONは85.9であり、反応開始1,000時間後の硫黄分は4.4質量ppm、オレフィン分は15.3容量%、RONは86.0であった。
反応温度300℃、反応圧力0.3MPaとした以外は実施例1と同様にして実験を行った。反応開始24時間後の硫黄分は0.01質量ppm、オレフィン分は3.2容量%、RONは82.4であり、反応開始48時間後の硫黄分は0.01質量ppm、オレフィン分は4.4容量%、RONは82.5であった。以上の結果を表1にまとめる。
Claims (8)
- 硫黄分を2質量ppm以上、オレフィン分を5容量%以上含有する炭化水素油を多孔質脱硫剤と水素存在下で、温度50〜250℃、圧力0.1〜2.0MPa、液空間速度が2.0h−1を超える条件で接触させることを特徴とする炭化水素油の脱硫方法。
- 前記多孔質脱硫剤がニッケル及び亜鉛を含有し、前記炭化水素油が接触分解ガソリンである請求項1に記載の炭化水素油の脱硫方法。
- 前記多孔質脱硫剤は、ニッケル含有量が50質量%以下で且つ亜鉛含有量が30質量%以上である請求項2に記載の炭化水素油の脱硫方法。
- 前記多孔質脱硫剤中の亜鉛含有量に対するニッケル含有量の質量比(Ni/Zn)が1.0以下である請求項2に記載の炭化水素油の脱硫方法。
- 前記多孔質脱硫剤の比表面積が30m2/g以上である請求項1に記載の炭化水素油の脱硫方法。
- 前記多孔質脱硫剤が水素雰囲気下100〜350℃で還元処理されている請求項1に記載の炭化水素油の脱硫方法。
- 前記炭化水素油のジエン価が0.5g/100g以下である請求項1に記載の炭化水素油の脱硫方法。
- 水素/油比が0.01〜200NL/Lである請求項1に記載の炭化水素油の脱硫方法。
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