WO2000069992A1 - Procede de raffinage de petrol brut - Google Patents

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WO2000069992A1
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Shin-Ichi Shimizu
Masamichi Tamura
Yukitaka Wada
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Chiyoda Corporation
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    • 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
    • C10G9/00Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
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    • C10G55/00Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by at least one refining process and at least one cracking process
    • C10G55/02Treatment of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, by at least one refining process and at least one cracking process plural serial stages only

Definitions

  • the heavy oil fraction decomposed by the distillation section and extracted from the bottom is 100 parts by weight of the distillate oil in the distillation section. It is configured to be 15 to 55 parts by weight.
  • Suitable operating conditions for the distillation section 10 including such a vacuum distillation apparatus 10 'are a pressure of 1 to 1 OkPa and a temperature of about 350 to 400 ° C.
  • the separation ratio between the distillate 11 and the vacuum residue (15) in the distillation section 10 is 15 to 55 parts by weight based on 100 parts of the distillate 11.
  • the separation ratio is determined according to the type of oil. For example, in the case of heavy Arab heavy oil, the reduced pressure residue (15) should be 45 to 55 parts. When the reduced pressure residue (15) is less than 45 parts, the metal and residual carbon contained in the heavy oil are sent to the hydrotreating section 30 located downstream, and the desulfurization and cracking catalyst of the hydrotreating section 30 is reduced.
  • the crude oil supplied to the distillation section 10 may be an ultra-heavy crude oil such as Canadian oil sand bitumen or Venezuelan orinoco tar.
  • the extracted oil 11 in the distillation section 10 and the vacuum residue may be adjusted so that a suitable raw material can be supplied to the thermal decomposition section and the hydrotreating section.
  • the crude oil supplied to the distillation section 10 may be atmospheric distillation residue, and in this case, the separation ratio may be adjusted in the same manner as described above.
  • the heavy oil 15 (the decompressed residue (15)) separated from the crude oil by a crude oil distillation separation step and substantially obtained from the bottom of the distillation section 10 is converted into a pyrolysis section. 20 where the heavy oil 15 is separated by heat into lighter pyrolysis products 21 and pyrolysis residue 25 (pyrolysis process) Lighterized heat The decomposition product 21 is returned to the distillation section 10 where it is distilled under reduced pressure to effectively recover low-boiling components (the pyrolysis product distillation separation step).
  • the pyrolysis section 20 is operated so that heavy oil components are not contained in the pyrolysis residue 25 in the pyrolysis step. You.
  • the reaction system of the Yuri force process adopts a semi-batch method that combines a tubular cracking furnace and a tank reactor to achieve a narrow reaction residence time distribution, to produce a homogeneous hot-melt pitch, and to balance the economics of the process. That is,
  • the reactor consists of a set of two reactors, and the feed of raw materials is switched alternately by an automatic switching valve every 90 minutes.
  • the reaction temperature is 400 to 450 ° (:
  • the pressure is about 30 to 70 kPag, which is almost normal pressure.
  • about 600 to 700 ° C at the bottom of the reactor By injecting superheated steam, the cracked oil is quickly expelled out of the reaction system to suppress excessive cracking and polycondensation reactions.
  • Refined oil 31 that has been desulfurized, cracked, and hydrogenated collectively by the hydrotreating section 30 is a high-value-added synthetic crude oil that is low in sulfur and contains no vacuum residua distillate. Processed in a technical purification scheme.
  • the distillate 11 including the purified product after the thermal cracking treatment is subjected to the desulfurization, cracking, and hydrogenation treatments at the same time.
  • the product yields and qualities shown in the above table may be of the same level as those of the product fractions (gas oil sulfur content of 50 wtppm or less) obtained by the conventional process shown in Fig. 3. ⁇ >.
  • the plant construction cost was reduced by 15% compared to the conventional process.
  • the process of the present invention the process can be simplified and the size can be reduced without lowering the product yield and product quality, and the processing cost can be reduced. .
  • the present invention provides a crude oil distillation separation step of distilling and separating crude oil into a distillate oil and a heavy oil component; Pyrolysis step of pyrolyzing the heavy oil component substantially separated from the bottom and obtained from the bottom, to reduce the weight thereof, and pyrolysis products of distilling and separating the pyrolysis products obtained by the lightening in the pyrolysis step
  • the distillate separated by the crude oil distillation separation step and the pyrolysis product distillation separation step performed simultaneously in the distillation section is desulfurized, cracked, and hydrogenated at the same time in the same hydrotreating section to obtain a low sulfur and High value-added synthetic crude oil free of vacuum resid fractions, which is then processed in a downstream prior art refining scheme, simplifying the process In addition, space can be saved, and processing costs can be reduced. In addition, it can meet the demand for small-scale oil refining.

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Description

明 細 書
原油の処理方法
技術分野
本発明は、 原油の処理方法に関し、 特に、 原油から高付加価値の石油製品を製 造する石油精製において、 原油に含まれる重質油分を軽質留分へと転換する、 い わゆる重質油アップグレーティング方法を要部として含むものである。 背景技術
従来から行なわれている一般的な原油の処理プロセスについて図 3を参考にし つつ説明する。
製油所に受け入れられ、 所定の前処理が行なわれた原油 2は、 常圧蒸留装置 1 00によって蒸留分離され、 塔頂側から下方へ向かい、 ガス分 101、 灯油分 1 03、 軽油分 105等がそれぞれ留出され、 塔底部において重質油分 107が残 油として分離される。
塔頂部から抜き出されたガス分 101は、 ガスリカバリ一セクション 1 10で 、 例えば、 軽質ガス分 (H2, C1( C2) 1 1 1、 ?0分 (じ3, C4) 1 13 、 〇5〜じ6分1 15、 ナフサ分 1 1 7に分けられる。 軽質ガス分 1 1 1および L PG分 1 1 3並びに C5〜C6分 1 1 5は、 一般に、 それぞれ, 洗浄装置によって 硫化水素が除去され、 軽質ガス分 1 1 1は、 自所燃料に使用され、 LPG分 1 1 3は LP G製品とされる。 〇5〜〇6分115は、 ガソリン調合材とされる。 ナフサ分 1 1 7は、 一般に、 水素化精製装置 1 20によって硫黄分および窒素 分の除去処理が行なわれ、 ついで改質装置 125において接触改質させオクタン 価を向上させてガソリン調合材とされる。
灯油分 103は、 水素化精製装置 130 (脱硫 ·分解反応器 R 1および精留部 D 1を備える) によって、 水素化脱硫 ·精製が行なわれ、 硫黄分および窒素分等 が除去され、 通常、 製品灯油あるいはジェット燃料油とされる。
軽油分 105もまた同様に、 水素化精製装置 140 (脱硫 ·分解反応器 R 2お よび精留部 D 2を備える) にて、 水素化脱硫 ·精製が行なわれ、 硫黄分等が除去 され、 ディーゼル軽油とされる。 常圧蒸留装置 1 0 0の塔底部から抜き出された重質油分 1 0 7は、 軽質留分へ と転換する、 いわゆるアップグレーデイング処理のために減圧蒸留装置 2 0 0に 送られる。 ここで、 重質油分 1 0 7は、 減圧軽油 2 0 1と、 熱分解原料となる減 圧残さ 2 0 5に分離される。 減圧軽油 2 0 1は、 水素化処理装置 2 1 0 (脱硫 · 分解反応器 R 3および精留部 D 3を備える) にて、 脱硫 ·分解 ·精製分離が行な われ、 分離された各留分 (精留部 D 3にてナフサ、 灯油、 ディーゼル軽油、 減圧 軽油に分離される) は、 通常、 図示のごとく前記のガスリカバリーセクション 1 1 0に送られたり、 灯油やディーゼル軽油の製品ラインと合流し製品化される。 この一方で、 減圧蒸留装置 2 0 0によって分離された減圧残さ 2 0 5は、 熱分 解セクション 2 2 0 (反応器 R 4および精留部 D 4を備える) に供給される。 熱 分解セクション 2 2 0では、 熱分解原料が熱分解され、 熱分解生成物である分解 ガス、 分解油や、 残さであるピッチあるいはコークが生成する。 熱分解油はさら に、 水素化精製、 水素化分解、 接触分解、 分離等の 2次処理を経て最終製品とな る。 熱分解油を 2次処理するにあたっては、 常圧蒸留装置 1 0 0および減圧蒸留 装置 2 0 0にて予め分離された灯油分 1 0 3、 軽油分 1 0 5、 減圧軽油留分 2 0 1と混合されるのが一般的である。 そのため、 これらの沸点範囲を合わせるため に、 熱分解油はさらに精留部 (D 4 ) にて複数の沸点範囲に分けられる。
上記のプロセス, 特に従来の熱分解セクションによる重質油のアップグレーデ ィングに注目した場合、 熱分解原料 2 0 5 (減圧残さ 2 0 5 ) を得るために、 常 圧蒸留装置 1 0 0と減圧蒸留装置 2 0 0の 2段階の蒸留操作を必要とする。 さら に、 熱分解油を 2次処理して回収するためには、 熱分解油を、 常圧蒸留装置 1 0 0および減圧蒸留装置 2 0 0の留出油 (例えば、 1 0 1 , 1 0 5 , 2 0 1 ) と同 等の沸点範囲に分けて、 留出油に混合することが必要である。 従って、 熱分解セ クシヨン 2 2 0に蒸留部 D 4を付加することが必要となり、 最低でも合計 3基の 蒸留塔 1 0 0 , 2 0 0 , D 4が必要となる。
そのため、 熱分解による重質油のアップグレーティング用の装置構成が極めて 複雑でかつ高価な装置となってしまう。 しかも広い設置スペースの確保も必要と なる。 このような問題は、 精製された各製品のコストアップに直接結びつくため 、 現状下では、 新規のプロセス設備導入は極めて厳しい。 このような理由から、 上記の問題点を解決すべく熱分解による重質油のアップ グレーティングに関し、 プロセスの簡略化ができ、 しかも安価な処理方法の提案 が望まれている。
さらに、 上記図 3に基づく従来のプロセス全体を考察するに、 入ってきた原油 2は 2回の蒸留操作で、 各成分に分離された後、 個々の分離成分について、 脱硫 •分 反応器 (R 1〜R 4 ) と精留部 (D 1〜D 4 ) 等の組み合わせで、 同じ様 な水素化脱硫 ·精製操作が個別に繰り返し行なわれているのが多く見受けられる 。 このような従来の処理システムは精製された各製品のコストアップに直接結び つくものと言え、 上記の熱分解による重質油のアップグレーティング同様に、 プ ロセス全体の簡略化ができ、 安価な処理方法の提案が望まれている。
このような実状のもとに本発明は創案されたものであり、 その目的は、 従来の 装置構成の複雑ィヒを改善し、 プロセスの簡略化および省スペース化を図り、 処理 コストの低減化を図ることができる原油の処理方法を提供することにある。 加え て、 小規模な石油精製への要望にも応じることができる原油の処理方法を提供す ることにある。 発明の開示
このような課題を解決するために、 本発明は、 原油を留出油と重質油分とに蒸 留分離する原油蒸留分離工程と、 当該原油蒸留分離工程により分離され実質的に ボトムから得られた重質油分を熱分解して軽質化する熱分解工程と、 当該熱分解 工程により軽質化され得られた熱分解生成物を蒸留分離する熱分解生成物蒸留分 離工程とを有する原油の処理方法であって、 前記原油蒸留分離工程と、 熱分解生 成物蒸留分離工程とを、 減圧蒸留装置からなる蒸留セクションで同時に行うよう に構成される。
また、 本発明の好ましい態様として、 前記原油蒸留分離工程と、 熱分解生成物 蒸留分離工程が同時に行われる蒸留セクションは、 予備分離装置と主分離装置を 含み構成される。
また、 本発明の好ましい態様として、 前記蒸留セクションにより分解されボト ムから抜き出される重質油分は、 蒸留セクションの留出油 1 0 0重量部に対し、 1 5〜5 5重量部となるように構成される。
また、 本発明の好ましい態様として、 前記原油蒸留分離工程により分離されボ トムから抜き出され、 熱分解工程に供給される重質油分には、 実質的に軽油分、 減圧軽油分が含まれないように構成される。
また、 本発明の好ましい態様として、 前記熱分解工程における熱分解残さの中 には、 重油分が含有されないように構成される。
また、 本発明の好ましい態様として、 前記蒸留セクションで同時に行なわれる 原油蒸留分離工程および熱分解生成物蒸留分離工程によって分離された留出油は 、 同一の水素化処理セクションで一括して脱硫 ·分解 ·水素添加処理されるよう に構成される。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の好適な実施の形態を示すプロセスフロー図であり、 図 2は、 図 1における蒸留セクシヨン 1 0を詳細に示した詳細工程図であり、 図 3は、 従来の一般的な原油処理形態を示すプロセスフロー図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の好適な実施の形態を図 1に示されるプロセスフローに基づき詳 細に説明する。
製油所に受け入れられた原油は、 一般に、 原油タンクに静置された後、 脱塩器 (デソルター) で水および泥分が除去される。 このような前処理がなされた原油 2は、 本発明の好ましい態様として、 減圧蒸留装置を主装置として含む蒸留セク シヨン 1 0に導入される。 蒸留セクション 1 0の好適な詳細工程図が図 2に示さ れる。
図 2に示されるように、 原油 2は、 最初に予備分離装置、 例えば、 簡略なフラ ッシュ槽 3に導入され、 ガス分 3 aと液留分 3 bに分離される。 液留分 3 bは減 圧蒸留装置 1 0 'に導入され、 塔上部から抽出される抽出油 1 1 aと塔底部から の重油分 1 5である減圧残さに分離される (原油蒸留分離工程)。 また、 フラッシ ュ槽 3からのガス分 3 aは冷やされ、 さらにガス分 1 2と液留分 1 1 bに分離さ れる。 液留分 11 bは減圧蒸留装置 10 'からの抽出油 11 aと混合され、 水素 化処理の原料油 (留出油) 11となる。 留出油 11には、 減圧軽油分、 軽油分、 灯油分、 ナフサ分が含まれ、 ガス分 12には LPガス分、 軽質ガス分等が含まれ る。
このような減圧蒸留装置 10 'を含む蒸留セクシヨン 10の好適な操作条件 としては、 圧力 1〜1 O kP a、 温度 350〜400°C程度とされる。 また、 蒸 留セクション 10における留出油 11と減圧残さ (15) の分離比は、 重量比で 、 留出油 11が 100部に対して、 15〜55部とする。 この分離比は、 油種に 応じて決められ、 例えば、 重質なアラブへビー原油の場合、 減圧残さ (15) を 45〜55部とするのがよレ、。 減圧残さ (15) が 45部未満となると、 重質油 中に含まれるメタル分、 残留炭素分が下流にある水素化処理セクション 30へ送 られ、 水素化処理セクシヨン 30の脱硫、 分解触媒の細孔がメタル分、 コ一クに より閉塞されることになり、 その結果、 触媒の活性の劣化が進み触媒寿命を短く するという不都合が生じる。 また、 減圧残さ (15) が 55部を超えると、 減圧 残さ油の熱分解反応速度が大幅に低下するため熱分解セクションの反応滞留時間 を長くあるいは反応温度を高くするなど過酷な条件とする必要があり、 その結果 、 効率的分解が阻害されるという不都合が生じる。 一方、 軽質なアラブェクスト ラライ ト原油の場合、 上記と同様な理由により減圧残さ (15) を 15〜30部 とするのがよい。
なお、 蒸留セクション 10へ供給する原油は、 カナダのオイルサンドビチュー メンやべネズエラのオリノコタール等の超重質原油であっても良く、 この場合に は蒸留セクション 10における抽出油 11と減圧残さ (15) の分離比を、 熱分 解セクションおよび水素化処理セクションに好適な原料が供給できるよう調整す れば良い。 また、 蒸留セクション 10へ供給する原油は、 常圧蒸留残さであって も良く、 この場合にも上記と同様に分離比を調整すればよい。
また、 本発明の原油蒸留分離工程では、 ボトムから抜きだされ、 熱分解工程に 供給される重質油分 15には、 実質的に軽油分、 減圧軽油分が含まれないように 操作される。 なお、 軽油分、 減圧軽油分は、 前記留出油 1 1のラインで取り出さ れるように原油蒸留分離工程の操作が行なわれる。 図 1に示されるように、 原油 2を実質的に直接、 減圧蒸留装置 1 0 'を含む蒸 留セクション 1 0に導入することにより、 熱分解セクションの原料油である減圧 残さ油の調整、 一括水素化処理セクションの原料油であるナフサ、 灯油、 軽油お よび減圧軽油からなる混合油の調整という目的を果たすことが出来、 ナフサ、 灯 油、 軽油および減圧軽油の各留分に蒸留分離する必要がないため、 従来の大規模 な常圧蒸留装置が不要となる。
このような蒸留セクシヨン 1 0を用レ、た原油蒸留分離工程により分離され実質 的に蒸留セクション 1 0のボトムから得られた重質油分 1 5 (減圧残さ (1 5 ) ) は、 熱分解セクション 2 0に導入され、 ここで重質油分 1 5は、 熱分 されて 軽質化された熱分解生成物 2 1と熱分解残さ 2 5とに分離される (熱分解工程) 軽質化された熱分解生成物 2 1は、 前記蒸留セクション 1 0に戻され、 ここで 減圧蒸留され低沸点成分が有効に回収される (熱分解生成物蒸留分離工程)。つま り、 本発明においては、 前記原油蒸留分離工程と、 熱分解生成物蒸留分離工程と を同一の蒸留セクション 1 0で同時に行い且つ、 熱分解セクションと水素化処理 セクションに好適な原料油を提供することをまず第 1の特徴点としている。 すな わち、 蒸留セクション 1 0の分離組成に関して、 原油由来の留出油 (ガス分を含 む) と熱分解油 (ガス分を含む) の混合物は、 蒸留セクション 1 0の塔頂側から 一括あるいは複数の沸点範囲に分けて取り出され(符号 1 1 )、 この一方で、原油 由来の蒸留残さと分解重質油の一部との混合物は、 蒸留セクション 1 0の塔底か ら取り出され熱分解原料 (1 5 ) として供される。 このような第 1の特徴点によ り工程の簡略化および装置のコンパク ト化が図られる。
また、 本発明は、 重油製品をゼロにすることを目的としているので、 熱分解セ クシヨン 2 0は、 熱分解工程における熱分解残さ 2 5の中に重油分が含有されな いように操作される。
なお、 前記熱分解セクション 2 0では、 一般に管式加熱炉にて熱分解原料が予 熱、 場合によっては予備分解され、 これが槽型 (ユリ力、 ディレードコ一力一) あるいは流動層型 (フレキシコ一力一、 フルードコーカー) の反応器でさらに熱 分解され、 熱分解生成物である分解ガス、 分解油や、 残さであるピッチあるいは コークが生成 ·分離される。
本発明における熱分解工程では、 従来公知の種々の熱分解セクションを使用す ることが可能であるが、 中でも特に、 いわゆるユリ力 (E U R E KA) を用いる のが、 下流の水素化処理工程との組み合わせの観点から好ましい。
ユリ力プロセスは、 通常、 減圧残油を熱分解してガス、 分解油、 およびピッチ を製造するプロセスであり、 その詳細は 「特公昭 5 7— 1 5 7 9 5号公報」、 「火 力原子力発電」 Vol. 36, No. 2, P151-pl66 (1985 年)、 「石油学会第 1 7回精製パネル 討論会会議録」 p93-pl02 (1992 年)、 「Catalysts in Petroleum Refining and Petrochemical Industries 1995 J p293-p301 (1995 年)、 「石油精製プロセス」 p202-P203 (1998 年石油学会発行)などに示されている。 ユリ力プロセスの反応系 は、 管型分解炉と槽型反応器を組み合わせたセミバッチ方式を採用し、 反応滞留 時間分布の狭レ、均質な熱溶融性ピツチの製造とプロセスの経済十生の両立を図るも のである。 反応器は 2基 1組で構成され、 自動切り換え弁により約 9 0分周期で 原料の張り込みを交互に切り替えている。 反応温度は 4 0 0〜4 5 0 ° (:、 圧力は ほぼ常圧の 3 0〜7 0 k P a Gで運転されている。 さらに反応器底部に約 6 0 0 〜7 0 0 °Cの過熱スチームを吹込むことにより分解油を速やかに反応系外へ追い 出し、 過度の分解 '重縮合反応を抑制している。 このため分解油は、 他の熱分解 装置と比較して、 重縮合分子が少ないという特徴を有する。 下流の脱硫 '分解 ' 水素添加反応は、 この重縮合分子が原料油に存在する場合、 より過酷な条件が要 求される。 この水素化処理工程との組み合わせを特徴とする本発明においては、 熱分解工程でこれらの重縮合分子の生成をより少なくする方法が望ましい。 蒸留セクション 1 0で分離された留出油 1 1には、 前述したように減圧軽油分 、 軽油分、 灯油分、 ナフサ分等が含まれており、 これらは所定の沸点範囲に分離 されることなく一括して同一の水素化処理セクション 3 0に導入され、 ここで一 括して脱硫 ·分解 ·水素添加反応処理される。 熱分解工程で生成された熱分解油 には不飽和炭化水素が含まれており、 そのままでは品質が不安定なため、 これを 水素により飽和し、 安定ィヒさせるための水素化処理が必要である。 したがって、 熱分解による残油アップグレーデイング ' スキームを従来技術にて行う場合、 熱 分解油は各留分に精留分離され、 原油からのナフサ、 灯油、 軽油、 減圧軽油など W
の各留出油と混合された後、 留分毎に個別に水素化精製が行われるのが一般的で ある。 ここで、 留出油の個別水素化精製反応部の圧力に着目すると、 残油熱分解 を行わない場合、 その圧力は原料油の留分が軽質から重質に向かうにしたがい高 くなるように設定されるのが通常である。 しかしながら、 本発明で論じている残 油熱分解を伴う場合では、 その圧力は、 軽質油に対しても高く設定されるため、 各留分の水素化精製圧力は軽質から重質留分処理において平準化される傾向にあ る。 具体的には、 水素化精製圧力は、 残油熱分解を行わない場合、 ナフサで 50 0〜3000 k P aG、 灯油で 1000〜4000 k P aG、 軽油で 4000〜 7000 k P a G、 減圧軽油で 5000〜 7000 k P a Gの範囲にあるが、 典 型的にはナフサ及び灯油で 2000〜3000 kP a G、 軽油で 5000 k P a G、 減圧軽油で 6000 k P a Gである。 これに対して、 残油熱分解を伴う場合 、 ナフサ、 灯油、 軽油、 減圧軽油の各留分の水素化精製圧力は、 典型的には同レ ベルの 6000 k P a Gに設定される。 したがって、 残油熱分解を組み込んだ精 製スキームにおいては、 個別に水素化精製を行う技術的必然性が少なく、 一括水 素化処理を行う技術的合理性が高い。 本発明における一括水素化処理は、 残油分 解を伴わない場合 (例えば、 特開平 7— 82573号公報等) のそれとは技術的 背景が異なり、 残油熱分解スキームに特有の技術であるということができる。 また、 経済性の観点から論じると、 残油分解を伴わない精製スキームにおいて 留出油の一括水素化処理を行う場合、 とくに重油製品の需要に合った軽質原油を 調達し処理する必要がある。 この場合、 新規設備への投資を適切に回収するには 、 その原資である原油と製品価格差から得られる収益が充分でなければならない 。 しかしながら、 原油および製品価格が市場原理により決定される現下において は、 このような軽質原油処理の場合、 原油と製品の価格差が小さいため、 残油分 解を伴わない新規設備を経済的に成り立たしめることは極めて難しい。 一方、 残 油熱分解を伴う場合の経済性は、 原料となる重質原油の低価格と軽質および重油 製品間の価格差により高められ、 新規設備の投資回収の原資が確保される。 本発明における一括水素化処理は、 原油からの留出油を一括水素化処理する一 般的な技術とは異なり、 残油熱分解との統合化においてその技術および経済的意 義が見出され特徴付けられる。 反応形式については、 特に制限はなく、 例えば、 固定床、 流動床、 移動床等種 々の態様をとることが可能である。 なお、 一般に、 水素化処理セクション 3 0に て処理が必要ない組成は、 一括処理対象組成物から除外される。
水素化処理セクシヨン 3 0により一括して脱硫 ·分解 ·水素添加処理された精 製油 3 1は、 低硫黄でかつ減圧残油留分を含まない付加価値の高い合成原油であ り、 下流の従来技術による精製スキームにて処理される。
本発明においては、 前記の第 1の特徴点に加えて、 熱分解処理後の精製物をも 含めた留出油 1 1を一括して脱硫 ·分解 ·水素添加処理するとともに、 当該処理 後に、 まとめて蒸留分離操作を行えることによって、 さらにプロセス全体の簡略 化および処理コストの低減化を図っている。
なお、 軽質化された熱分解生成物 2 1は、 その一部が、 蒸留セクション 1 0に 戻されることなく、 水素化処理セクション 3 0に送られることも有り得る。 以上、 図 1および図 2に基づいて本発明の好適なプロセスを詳細に説明してき たが、 上述のごとく部分的な好適変形例として、 原油 2が導入される蒸留セクシ ヨン 1 0は、 予備分離装置と主分離装置を含み構成されるようにしてもよレ、。 こ の場合、 予備分離装置としては、 フラッシュ槽、 簡易蒸留塔などが挙げられ、 主 分離装置としては減圧蒸留装置が挙げられる。 予備分離装置を予め設けることに より、 一部の減圧軽油も分離することが出来るため、 加熱炉、 減圧蒸留塔のサイ ズを減ずることができるというメリットが生じる。
予備分離装置の中でもフラッシュ槽は蒸留塔よりも好ましい態様である。 その 理由は、 下流の水素化処理セクション 3 0がー括処理により行なわれるためであ り、 それ以上の分離操作は、 技術的に求められていないだけでなく、 経済的にも 望ましくないからである。
以下に具体的実施例を示し、 本発明をさらに詳細に説明する。
[実験例 I ]
(実施例 1 )
図 1に示される本発明のプロセスに基いて、 下記の要領で原油の精製処理実験 を行った。
用レ、た原油の種類および物性 •使用原油…アラブへビー ( 100 V 0 1 %)
-比重: 0.896 硫黄濃度: 3. 07 w t %
蒸留セクシヨン 10における 条件
•圧力: 1〜 10 k P a
• ϊ¾: 350〜400。C
熱 セクシヨン 20 (ユリ力) での 条件
•圧力: 30〜60 kP aG
• : 425〜440。C
水素化処理セクシヨン 30での 条件
'化学水素消費量: 55〜60 Nm3/k 1
•反応塔 SJ : 340-380 °C
•水素分圧: 6000 k P a
蒸留分離セクシヨン 40での 条件
•圧力: 60〜: L O O kP aG
• i^ : 330〜360°C
このような 条件のもとに得られた製品の収率および製品品質を下記表 1お よび表 2にそれぞれ示した。
表 1 製品収率 原料
アラブへビー原油 一
ナフサ (Vol%) 19 23
灯油 (Vol%) 9 10
軽油 (Vol%) 21 26
減圧軽油 (Vol%) 26 36
減圧残油 (Vol%) 26 ―
油合計 (Vol%) 100 96 ピッチ (w %) 8 表 2 製 原料 can
アラブへビー原油
ナフサ
比重 (一) 0.722 0.726 硫黄含有率 (wt%) 0.02 0.001 灯油
比重 (一) 0.800 0.796 硫黄含有率 (wt%) 0.30 0.01 煙点 (mm) 26 22 軽油
比重 (一) 0.856 0.847 硫黄含有率 (wt%) 1.54 0.05 セタン指数 (一) 51 54 減圧軽油
比重 (一) 0.941 0.925
.硫黄含有率 (wt%) 3.40 0.63 減圧残油
比重 (一) 1.053
硫黄含有率 (wt%) 6.00
メタル含有率 (wtppm) 300
上記の表中に示される製品収率および品質は、 図 3に示される従来のプロセス により得られるプロダクト留分 (軽油硫黄含有率 5 0 O wtppm 以下) のそれらと 同レベルのものであることが β>された。 また、 プラント建設費は従来プロセス に比べ 1 5 %低減できることが された。 これにより、 本発明のプロセスでは 、 製品収率および製品品質を低下させることなくプロセスの簡 匕およ 、スぺ ース化が図られ、 処理コストの低減ィ匕を図ることができることが できた。
(実施例 2 )
上記実施例 1におレ、て、 水素化処理セクシヨン 3 0での 条件を下記のよう に変えた。 それ以外は、 上記実施例 1と同様にして実施例 2の原油の精製処理実 験を行った。
水素化処理セクシヨン 30での ¾ ^条件
-化学水素消費量: 60〜70Nm3Zk 1
-反応塔温度: 340〜 380で
-水素分圧: 6000 k P a
•反応器容積:上記実施例 1の容積の 2倍量とした
このような 条件のもとに得られた製品の収率および製品品質を下記表 3お よび表 4にそれぞれ示した。
表 3 製品収率 原料 con
アラブへビー原油 一
ナフサ (Vol%) 19 23 灯油 (Vol%) 9 10 軽油 (Vol%) 21 23 減圧軽油 (Vol%) 26 39 減圧残油 (Vol%) 26 一
油合計 (Vol%) 100 96 ピッチ ( t%)
4 ; nn no j 原料
アラブへビー原油
ナフサ
比重 (一) 0.722 0.726 硫黄含有率 (wt%) 0.02 0.0005 灯油
比重 (一) 0.800 0.796 硫黄含有率 ( %) 0.30 0.001 煙点 (mm) 26 22 軽油
比重 (一) 0.856 0.843 硫黄含有率 (wt%) 1.54 . O.0O4 セタン指数 (-) 51 56 減圧軽油
比重 (一) 0.941 0.919 硫黄含有率 (wt%) 3.4 0.24 減圧残油
比重 (一) 1.053
硫黄含有率 (wt%) 6.00
メタル含有率 ( tppm) 3.00
上記の表中に示される製品収率および品質は、 図 3に示される従来のプロセス により得られるプロダクト留分 (軽油硫黄含有率 5 0 wtppm以下) のそれらと同 レベルのものであることが? IEされた。 また、 プラント建設費は従来プロセスに 比べ 1 5 %低減できることが ¾Μされた。 これにより、 本努明のプロセスでは、 製品収率および製品品質を低下させることなくプロセスの簡略ィ匕ぉよ 、スぺー ス化が図られ、 処理コス 卜の低減ィヒを図ることができることが ¾ できた。 以上の結果より、 本発明の効果は明らかである。 すなわち、 本発明は、 原油を 留出油と重質油分とに蒸留分離する原油蒸留分離工程と、 当該原油蒸留分離工程 により分離され実質的にボトムから得られた重質油分を熱分解して軽質化する熱 分解工程と、 当該熱分解工程により軽質化され得られた熱分解生成物を蒸留分離 する熱分解生成物蒸留分離工程と有する原油の処理方法であって、 前記原油蒸留 分離工程と、 熱分解生成物蒸留分離工程とを減圧蒸留装置からなる蒸留セクショ ンで同時に行うように構成されており、 さらには、 前記蒸留セクションで同時に 行なわれる原油蒸留分離工程および熱分解生成物蒸留分離工程によって分離され た留出油は、 同一の水素化処理セクションで一括して脱硫 ·分解 ·水素添加処理 され、 低硫黄かつ減圧残油留分を含まない付加価値の高 、合成原油が生産され、 しかる後、 下流の従来技術による精製スキームにて処理されるので、 プロセスの 簡略化および省スペース化が図られ、 処理コストの低減ィ匕を図ることができる。 加えて、 小規模な石油精製への要望にも応じることができる。 産業上の利用可能性
本発明の原油の処理方法は、 特に、 原油から高付加価値の石油製品を製造する 石油精製において、 原油に含まれる重質油分を軽質留分へと転換する、 いわゆる 重質油アップダレ一ティング方法として利用される。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 原油を留出油と重質油分とに蒸留分離する原油蒸留分離工程と、 当該原油蒸留分離工程により分離され実質的にボトムから得られた重質油分を 熱分解して軽質化する熱分解工程と、
当該熱分解工程により軽質化され得られた熱分解生成物を蒸留分離する熱分解 生成物蒸留分離工程とを有する原油の処理方法であって、
前記原油蒸留分離工程と、 熱分解生成物蒸留分離工程とを、 減圧蒸留装置から なる蒸留セクションで同時に行うことを特徴とする原油の処理方法。
2 . 前記原油蒸留分離工程と、 熱分解生成物蒸留分離工程が同時に行われ る蒸留セクションが、 予備分離装置と主分離装置を含み構成される請求項 1に記 載の原油の処理方法。
3 . 前記蒸留セクシヨンにより分解されボトムから抜き出される重質油分 を、 蒸留セクションの留出油 1 0 0重量部に対し、 1 5〜5 5重量部とする請求 項 1に記載の原油の処理方法。
4 . 前記原油蒸留分離工程により分離されボトムから抜きだされ、 熱分解 工程に供給される重質油分には、 実質的に軽油分、 減圧軽油分が含まれない請求 項 1に記載の原油の処理方法。
5 . 前記熱分解工程における熱分解残さの中には、 重油分が含有されない 請求項 1に記載の原油の処理方法。
6 . 前記蒸留セクションで同時に行なわれる原油蒸留分離工程および熱分 解生成物蒸留分離工程によって分離された留出油は、 同一の水素化処理セクショ ンで一括して脱硫 ·分解 ·水素添加処理される請求項 1に記載の原油の処理方法
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