WO2002066583A1

WO2002066583A1 - Procede et appareil de raffinage d'huile lourde

Info

Publication number: WO2002066583A1
Application number: PCT/JP2002/001420
Authority: WO
Inventors: Yoshinori Mashiko; Akira Sugimoto; Tsuyoshi Okada
Original assignee: Jgc Corporation
Priority date: 2001-02-20
Filing date: 2002-02-19
Publication date: 2002-08-29
Also published as: TW554039B; JP2002241769A; KR20030080003A; JP4657467B2; US20040084351A1; EP1365006A1; US7857964B2; BR0207320A; EP1365006A4; RU2003125555A; MXPA03007170A; RU2269568C2; KR100798653B1

Description

明細書重質油の精製方法および精製装置技術分野

本発明は、原油起源の不純物に起因して、水素化処理の条件が過酷になるのを改善し、温和な条件で水素化処理を行えるようにした、重質油の精製方法および精製装置に関する。背景技術

原油を出発物質として得られる石油留分および石油残油中には、原油起源の不純物が多く存在している。したがって、これら石油留分ゃ石油残油に対して、通常その後工程として行われる水素化処理では、前記の不純物除去のため、高温- 高圧の過酷な反応条件で水素化精製を行ったり、多くの触媒を消費したりしているのが現状である。

しかしながら、水素化処理を過酷な条件で行うと、当然ながらその装置のメンテナンスに多大な時間とコストがかかったり、触媒の耐用年数そのものも短くなつてしまうといった不都合がある。また、生成する石油製品についても、目的に応じた種々のものをフレキシブルに生産するといったことが困難になる。発明の開示

本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、水素化処理が比較的温和な条件で行え、これにより目的に応じた種々の石油製品あるいは中間石油製品をフレキシブルに生産できる重質油の精製方法と重質油の精製装置とを提供することを目的としている。

本発明者は、前記課題を解決するべく鋭意研究を重ねた結果、一般に水素化処理の前段で行われる溶剤抽出処理で得られる抽出油中の、蒸留分離できない留分に着目し、これを指標として溶剤抽出処理での抽出条件を選択することにより、これに続く水素化処理を安定的でしかも温和な条件で行えることを見いだし、本発明を完成した。

本発明における請求項 1記載の重質の精製方法では、重質油を精製して精製油を得る重質油の精製方法において、溶剤抽出処理して抽出油を得る溶剤抽出工程と、得られた抽出油を水素と触媒の存在下に水素化処理して水素化精製油を得る水素化精製工程とを備え、前記溶剤抽出工程で得られる抽出油中の特定成分濃度を検知するとともに、その検知された値に応じて抽出条件を制御する。

一般に、溶剤抽出工程で得られる抽出油中には、炭化水素以外に、硫黄、窒素、酸素、ニッケル、バナジウムなどが残留している。このような残留分を除去し、各種の石油製品あるいは中間石油製品とするため、抽出油はさらに水素化処理がなされる。

抽出油中の残留分、すなわち前記の蒸留分離できない留分について、以下のような実験によって調べた。

まず、実験に用いた 5種類の原料油について、以下に示す。

{■ま Sumatra Light-Vacuum Residue、 DURI-VR ¾ Duri-Vacuum Residue、 MR-VRは Murban、 AL-VRは Arabian Light、 ALH-VRは Arabian Light-Heavy(60,40 Mixed)を示す。

ァスフアルテンは、ヘプ夕ン不溶分（C7Insoluble；以下、 C 7Insolと記す）である。原料油として Arabian Light の減圧残油を用いて溶剤抽出処理を行った場合の、抽出溶剤の種類（溶剤の炭素数）と脱れき油の収率（抽出率）との関係を、図 3に示す。 C n ( nは 2〜6 ) で示す溶剤は、 nの数の炭素を有する直鎖状の飽和炭化水素（アルカン）である。

図 3に示したように、炭素数が多くなるほど脱れき油の収率（抽出率）が高くなることが確認された。

次に、前記の 5種類の原料油の減圧残油についてそれぞれ溶剤抽出処理を行い、脱れき油の収率（抽出率）に対する脱れき油（抽出油）中の各不純物の残存率を調べた。前記原料油の平均的挙動を図 4に示す。図 4中の Sは不純物としての硫黄、 Nは同じく窒素、 Cは Conradson残炭、 N iはニッケル、 Vはバナジウムをそれぞれ示している。図 4中の対角線は抽出率に対して何ら選択性が無いことを示すものであり、抽出率を高めると前記不純物もその抽出率に応じて均一に抽出されることを意味するラインである。

図 4に示した結果より、不純物の残存率は脱れき油収率（抽出率）の上昇に連れて上昇するものの、各不純物のカーブは前記の対角線より下側にあることから、それぞれ選択性があることが分かる。特に N iや Vについては、抽出率が 6 0 % を超えると、これら不純物が抽出油側に残存する率が高くなることが分かった。したがって、溶剤抽出工程での抽出率を高くし過ぎると、特に N iや Vの残存率が急激に増えてしまい、後段の水素化処理工程に大きな負担がかかり、結果として過酷な処理条件を採らざるを得なくなつてしまうことから、通常は 6 0〜 8 5 %程度の範囲の抽出率となるように溶剤抽出処理を行っている。

抽出率を 6 0 %未満にすれば、 N iや Vは抽出油側にほとんど残存しない。しかし、硫黄や窒素などは、 N iや Vほどには選択性がないため、 6 0 %未満の抽出率であっても相応の量が残存してしまう。したがって、やはり後工程として水素化処理工程などが必要となる。

溶剤抽出処理による抽出率は、溶剤の種類によって変わることを図 3で示したが、溶剤の種類以外にも、抽出温度や溶剤の流量などの操作因子（制御因子）によって変化させることができる。例えば、図 5に示すように、抽出温度（抽出処理の処理温度）を変えることによって脱ァスフアルテン油（抽出油）の収率を変化させることもできる。すなわち、図 5によれば、抽出温度を上げることにより、抽出率を低下させることができることが分かった。図 5に示した溶剤抽出処理の抽出条件としては、原料油を S L— V Rとし、圧を 3 5 K g / c m2 G、溶剤をブタン混合物とした。溶剤の流量については、（溶剤 Z供給油）の重量比を 6とした。

図 6に示すように、溶剤の流量（溶剤/供給油の重量比）を変えることによつても脱ァスフアルテン油（抽出油）の収率を変化させることができる。すなわち、図 6によれば、溶剤の流量を上げることにより、抽出率を低下させることができることが分かった。図 6に示した溶剤抽出処理の抽出条件は、原料油を D U R I 一 V Rとし、圧を 3 5 K g / c m2 G、溶剤をブタン混合物とした。抽出温度は 1 0 0 °Cとした。

このような結果から、抽出率を変えるためには、溶剤の種類、抽出温度、溶剤の流量（溶剤比）を変えればよいことが分かった。

脱硫、脱メタル、脱窒素、水素化分解などの水素化処理は、その反応条件（処理条件）が抽出率と大きく関係しており、抽出率が高いものでは、図 7に示すようにその反応条件が過酷になってしまう。図 7では、脱れき油（抽出油）の収率

(抽出率）と水素化分解による転化率との関係を示している。図 7に示すように、反応条件一定のもとでは、抽出油の抽出率が 8 5 %を超えると、急激に水素化分解活性が低下してしまう。この抽出率と転化率との関係は、原料油として Arabian Light の減圧残油を用いて溶剤抽出処理を行い、得られた脱れき油（抽出油）を水素化処理することによって求めた結果である。

ところで、抽出率は原料油の種類によって異なってしまい、その不純物の残存率も異なってしまう。したがって、水素化処理を適宜な操作条件で行うためには、特に原料油の種類が異なる場合、単に被処理油となる抽出油の抽出率、すなわち溶剤抽出処理における抽出率のみを制御するだけでは不十分となってしまう。そこで、水素化処理の反応条件（処理条件）に影響を及ぼす因子を探し、これから、溶剤抽出の操作条件を適宜に制御することのできる因子を以下のようにして求めた。

まず、原料油となる重質油の性状を知るため、蒸留分離できない留分を、溶剤と吸着剤とを使ったカラムクロマト分析法により、以下の留分に分離した。

•飽和分（Saturate S Aと略記する）

•単環芳香族分（mono-A omatics； M Aと略記する）

•二環芳香族分（di-Aromatics； D Aと略記する）

•三環芳香族分（tri-Aromatics； T Aと略記する）

•多環芳香族分（Poly-Aromatics & Polar Compounds； P Pと略記する） •残渣分（Residue：ヘプタンに対しての不溶分； C 7Insolと略記する）前記のカラムクロマト分析法については、 D.E.Hirshらの方法 [Anal.Chem.44 No.6,915(l972)]に準拠して以下のようにして行つた。

アルミナゲル層の上部にシリカゲル層を設けて作製したカラムに、抨量した試料を少量のペンタンに溶解し、シリカゲル層の上端にしみ込ませる。

次に、規定の溶媒（n—ペンタン、 5容量％ベンゼン Z n—ペンタン、 2 0容量％ベンゼン/ n—ペンタン、ベンゼンおよび 5 0容量％ベンゼン/メチルアルコールの 5種類の溶媒）を順次加えて、吸着剤に吸着した試料を溶出させ各留分を採取する。 ' 採取した留分から溶媒を除去し、各留分の重量を測定し、含有量を算出する。参考として、図 8にそれぞれの留分の蒸留性状を示した。それぞれ、きわめて高い沸点を有しており、特に P P (多環芳香族分）は、 1 1 0 0 °Cでも留出しないものを含んでいる。また、残渣分は沸点測定ができないほど高沸点のものであつた。

そこで、特に P Pと C 7Insolに着目し、反応との関係を調べた。

図 9に、原料油中に含まれる各成分の抽出油中に移行する量が、抽出率によつてどのように変化するかを調べた結果を示す。図 9より、これの対角線（図示せず）より上側にある S A、 MA、 D A、 TAなどは、抽出率に対して余分に抽出されており、一方、対角線（図示せず）より下側にある P Pや RESIDUE ( C 7Insol) は、低抽出率ではほとんど抽出されないことが分かった。

先に、図 7において水素化処理（水素化分解）での反応は、脱れき油（抽出油）の抽出率が 6 0〜8 5 %を過ぎると急激に低下することを示したが、これは、図 9に示した結果より、被処理油となる抽出油（脱れき油）中の RESIDUE ( C 7Insol) の濃度が、水素化処理の反応操作に大きく影響しているものと考えられる。

図 9に示した結果を、抽出率と原料油基準で表した各成分の動きとの関係として図 10に示した。図 10中において、各抽出率における各成分の収率は、各曲線の間隔で示される値である。（ただし、 S Aについては曲線と X軸との間隔で示される値、 C7Insolについては、対角線と曲線との間隔で示される値とする。）このような結果から、特に溶剤抽出処理で得られる抽出油の C7Insolについて調べれば、後段の水素化処理の条件をこの C7Insolに応じた条件とすることにより、この水素化処理を必要以上に過酷な条件で行ってしまうのを防止できる。また、これから、抽出油の C7Insolの値をある基準値より低い値となるように溶剤抽出処理を行えば、後段の水素化処理を十分に温和な条件で行えるようになる。そこで、このような抽出油についての C7Insolの基準値を設定すべく、以下の実験を行った。

原料油として、各不純物が以下に示す量（wt%) であるものを用意した。 S A； 4. 38wt %、 MA ; 9. 86wt %, DA； 11. 34wt %, T A； 21. 25wt %、 PP ； 40. 57、 C7Insol ; 12. 63 w t % 次に、この原料油を 30w t %〜90w t %の範囲で 5w t %の間隔でそれぞれ溶剤抽出処理し、得られた抽出油（脱れき油）となる D AO (脱ァスフアルテン油）の抽出率と、その抽出率で得られた DAO中の各不純物の量、すなわち蒸留分離できない留分全体に占める wt %とを調べて表 1に示す。各不純物の量については、前記のカラムクロマト分析法によって測定した。

表 1

表 1に示した結果と、図 7に示した結果、すなわち脱れき油（抽出油、 D A O) の抽出率が 6 0 〜 8 5 %を過ぎると後段での水素化処理の反応が急激に低下することとを考えあわせ、本発明の重質油の精製方法では、溶剤抽出工程で得られる抽出油中の特定成分濃度を検知するとともに、その検知された値に応じて抽出条件を制御することを、発明の特徴としたのである。

前記の特定成分を例えば C 7Insolとすると、これを所定濃度以下、すなわち C 7Insolの量を水素化処理の反応が急激に低下する手前の量とすれば、このようにして得られた抽出油を水素化処理することにより、比較的温和な条件でその反応を操作することができ、したがつて水素化処理装置のメンテナンスに多大な時間がかかったり、コストが高くなるといった不都合や、装置そのものの寿命が短くなるといつた不都合を改善できる。

ところで、 C 7I_nS0lはその成分が不明であり、したがってその量を特定するには前記のカラムクロマト分析法のような手法によらざるを得ず、そのため連続分析を行うことができない。そこで、連続分析できるものとして、多環芳香族分（P P) に着目した。

表 1に示したように、通常抽出操作を行う 55〜85%の範囲では、（C7Insol /PP) の値がほぼ一定（表 1の例では 0. 140〜0. 1 52、ただし、この値は原料油の種類によって変わる）である。したがって前記範囲においては、 C 7Insolの値に代えて PPの値を指標として用いることができる。

本発明の重質油の精製方法では、溶剤抽出工程で得られる抽出油の蒸留分離できない留分中のヘプタン不溶分の濃度、すなわち C7Insolを、蒸留分離できない留分中の多環芳香族分の濃度、すなわち PPから特定し、これによりヘプタン不溶分の濃度を所定の値とすることを、特徴の一つとした。

多環芳香族分（PP) とは、前記したように Poly- Aromatics (多環芳香族分） t Polar Compounds (極性化合物）とからなるものであり、これらの濃度を連続的に計測できる分析計として、例えば以下のものがある。

• N I RTT析 g†； Near infrared Spectroscopic Analyzer

(近赤外スぺクトル分析計）

• NMRTrtfg†； uclear Magnetic Resonance Analyzer

したがって、これらの分析計で得られる検出信号と PPの濃度との相関を予め実験等によって明確にしておき、さらに前記表 1に示したごとく PPの濃度と C 7Insolの濃度との相関も明確にしておくことにより、前記分析計で得られた P P の濃度から、 C7Insolの濃度を知ることができる。

上記検出信号と PP濃度との関係についてさらに詳しく説明する。

本発明の精製方法を実施するには、予め、精製対象の原料油と抽出溶剤などの抽出条件を用いて、抽出精製中の C7Insolの濃度とポリアロマ濃度との相関を求めて検量線を作成する。そして、目的とする精製度に応じた精製油中の C7Insol 濃度に対応する規定値から、精製装置の制御手段にその規定値に対応するポリアロマ濃度情報を予め制御装置に入力し、それによりその C7Insolの濃度を間接的に制御できる。

目的とする精製油の仕様に応じて規定される C7Insolに対応するポリアロマ濃度を規定値とし、その規定値に対し抽出油中の検出値が大きい場合には、抽出条件を抽出率が下がるように制御する。一方、規定値に対し抽出油中の検出値が小さい場合には、抽出処理工程の抽出率が上がるように制御する。上記規定値は所定の幅を有してもよく、その場合にはその上限値や下限値に対して条件を制御すれぱよい。

このようにして C 7I_nS0lの濃度を適正な範囲とすることにより、この溶剤抽出処理の後工程となる水素化処理工程での操作条件（処理条件）を過酷にすることなく、比較的温和な条件にできる。

上記のように、本発明の重質油の精製方法では、抽出油中の C 7Insolがポリアロマ濃度と相関があることを見出し、抽出油中のポリアロマ濃度を指標として、間接的に精製油中の C 7Insol を所定濃度以下になるように抽出工程を制御する。さらには抽出工程に続く水素化精製工程で得られる水素化精製油中の C 7Insolを最終的に所定濃度以下になるように水素化精製工程を制御する。

本発明の重質油の精製装置では、溶剤抽出処理で得られた抽出油中のポリア口マ成分の濃度を検知する検知手段と、検知手段の値に応じて溶剤抽出処理装置の処理条件を制御する制御手段とを備えており、さらに、溶剤抽出装置の後段に設けられる水素化精製装置の精製条件を制御する手段を有する。

上記のように構成することにより、所望の精製度、換言すると C 7Insol含有量をポリアロマ濃度を指標に確実にかつ簡便に精製することが可能になり、溶剤抽出の後段に設けられる水素化精製の操作条件を比較的温和な条件で運転できるので、運転コスト、メンテナンスコスト等の設備費を節減できる。したがって、経済的に目的に応じた品種の石油製品を容易に製造することが可能になる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の重質油の精製装置の一実施形態例の、概略構成を示す図である。

図 2は、図 1に示した重質油の精製装置における、溶剤抽出処理装置の概略構成を示す図である。

図 3は、抽出溶剤の種類（溶剤の炭素数）と脱れき油の収率との関係を示すグラフである。

図 4は、脱れき油の収率に対する脱れき油中の各不純物の残存率を示すグラフである。

図 5は、抽出温度と脱ァスフアルテン油の収率との関係を示すグラフである。図 6は、溶剤の流量と脱ァスフアルテン油の収率との関係を示すグラフである。図 7は、脱れき油の収率と水素化分解による転化率との関係を示すグラフである。

図 8は、留分の蒸留性状を示すグラフである。

図 9は、脱れき油の収率（抽出率）と脱れき油中の各留分の濃度との関係を示すグラフである。

図 1 0は、脱れき油の収率（抽出率）と脱れき油中の各留分の濃度との関係を示すグラフである。発明を実施するための最良の形態

以下、図面を参照しつつ、本発明の好適な実施例について説明する。ただし、本発明は以下の各実施例に限定されるものではなく、例えばこれら実施例の構成要素同士を適宜組み合わせてもよい。

図 1は本発明の重質油の精製装置の一実施形態例を示す図であり、図 1中符号 1は重質油の精製装置である。この精製装置 1は、原料油から目的に応じた品種の石油を精製する装置であって、溶剤抽出処理装置 2と水素化処理装置 3とを備え、溶剤抽出処理装置 2の後段側に、得られた抽出油中の多環芳香族分の濃度を検出する分析計 4を設けたものである。

溶剤抽出処理装置 2は、原料油を溶剤抽出処理して抽出油を得る装置であって、図 2に示すように抽出塔 5を備え、この抽出塔 5にて溶剤抽出処理を行う。この溶剤抽出処理装置 2には、抽出塔 5で行う抽出処理の温度を制御する処理温度制御装置（処理温度制御手段） 6と、抽出塔 5に流入する溶剤の流量を制御する溶剤流量制御装置（溶剤流量制御手段） 7とが設けられている。これらは、後述するように分析計 4で得られた抽出油の多環芳香族分（P P ) の濃度に基づき、それぞれ予め設定された制御プログラムによって最適な抽出条件を形成するよう、その処理温度あるいは溶剤流量を制御するよう構成されたものである。

水素化処理装置 3は、溶剤抽出処理装置 2で得られた抽出油を、水素と触媒の存在下で水素化処理し、水素化精製油を得る装置であって、目的に応じた精製油である流動接触分解用（F C C) の原料など、各種の石油製品あるいは中間石油製品を生成する。

水素化処理装置 3による具体的な処理は、水素と触媒の存在下で起きる全ての反応を含み、主に水素化分解処理、水素化脱硫処理、水素化脱金属処理、水素化脱窒素処理が挙げられる。水素化分解処理では、主に、高温 ·高圧水素下で炭化水素を分解し、被処理油（抽出油）より低分子量の精製油が得られる。水素化脱硫処理では、高温 ·高圧下水素下で炭化水素中の硫黄化合物を水素と反応させ、硫化水素にする。反応器から導出させた後、硫化水素を分離し、被処理油（抽出油）より低硫黄濃度の精製油が得られる。水素化脱金属処理では、高温 ·高圧水素下で炭化水素中にある金属化合物を水素化し、元素状の金属にして、触媒上に沈着させる。これにより、被処理油（抽出油）より低金属の精製油が得られる。水素化脱窒素処理では、高温 ·高圧水素下で炭化水素中の窒素化合物を水素と反応させ、アンモニアとする。そして、反応器から導出させた後、アンモニアを分離し、被処理油（抽出油）より低窒素濃度の精製油が得られる。

このような水素化処理においては、いずれの場合にもその反応率を制御する因子が、供給される水素と原料油の比、触媒に対する原料流量の比（L H S V)、反応温度、触媒種などであり、これらは、主目的とする水素化処理の種類によってそれぞれ異なるもの（条件）となる。

ところで、一般に水素化処理装置は、その装置設計に基づいて反応圧力、反応器の大きさなどが固定されており、したがって前記の制御因子のうち、好ましい制御対象は水素オイル比、反応温度、抽出油または溶剤の流量である。

前記の水素化処理装置 3では、図 1に示したように、この水素化処理装置 3での反応温度を制御する反応温度制御装置（反応温度制御手段） 8と、この水素化処理装置 3に流入する抽出油の流量を制御する抽出油流量制御装置（抽出油流量制御手段） 9とが設けられている。これらは、後述するように分析計 4で得られた抽出油の多環芳香族分（P P ) の濃度に基づき、それぞれ予め設定された制御プログラムによって最適な水素化条件を形成するよう、その反応温度あるいは抽出油流量を制御するように構成されている。分析計 4としては、前記の N I R分析計あるいは NMR分析計が好適に用いられる。この分析計 4には、前記の各制御装置、すなわち溶剤抽出処理装置 2における処理温度制御装置 6および溶剤流量制御装置 7、水素化処理装置 3における反応温度制御装置 8および抽出油流量制御装置 9がそれぞれ接続されている。この分析計 4は、一定量の抽出油から蒸留分離できない留分の総量とそのうちの P P (多環芳香族分）の量とを測定し、その結果を演算処理することにより、抽出油の多環芳香族分（P P ) の濃度、すなわち、抽出油の蒸留分離できない留分中の多環芳香族分（P P ) の濃度を検出する。

このような構成の精製装置 1によって重質油の精製を行うには、まず原料油を溶剤抽出処理装置 2で溶剤抽出処理する。この溶剤抽出処理装置 2では、まず、図 2に示したように原料油を原料油貯槽 1 0に送ってここで貯留し、一方、溶剤を溶剤貯槽 1 1に送ってここで貯留する。そして、予め決められた操作条件（処理条件）に基づき、原料油、溶剤をそれぞれ所定の圧力 ·温度に制御された抽出塔 5に供給し、ここで混合して抽出処理を行う。

このようにして抽出塔 5で抽出処理を行ったら、得られた抽出油については、抽出油/溶剤分離器 1 2で抽出油と溶剤とに分離する。得られた抽出油については、これに残留する溶剤を抽出油分離槽 1 3で除去し、その後抽出油貯槽 1 4に送ってここで貯留する。一方、抽出塔 5から得られた抽残油については、抽残油ノ溶剤分離器 1 5で溶剤を分離し、最終的には抽残油貯槽 1 6に貯留する。

このような一連の抽出処理において、特に抽出油分離槽 1 3から導出された抽出油については、抽出油貯槽 1 4に流入するに先立ち、分析計 4でその多環芳香族分（P P ) の濃度を連続的に検出する。得られた結果を検出信号として溶剤抽出処理装置 2の処理温度制御装置 6および溶剤流量制御装置 7、さらには水素化処理装置 3の反応温度制御装置 8および抽出油流量制御装置 9にそれぞれ送信する。分析計 4による検出は、抽出装置での運転に支障がない限り連続検出しなくてもよく、例えば 5分間隔等で検出してもよい。

分析計 4から検出信号を受けた処理温度制御装置 6および溶剤流量制御装置 7 では、予め設定された制御プログラムに基づき、例えば P Pの値が C7Insolの基準濃度である 6 . l w t %に相当する 4 0 . 2 w t % (表 1参照）より高いときには、処理温度制御装置 6により抽出温度を上げて抽出率を低下させ、これにより P Pの値（すなわち C7Insolの濃度）を低くする。あるいは、溶剤流量制御装置 7により溶剤の流量を上げて抽出率を低下させ、これにより P Pの値（すなわち C 7Insolの濃度）を低くする。これらの操作については、両方の制御を同時に行ってもよく、また一方のみの制御を行うようにしてもよい。すなわち、これらの制御については、予め実験等によってコストゃ生産面での効率について調べておき、最適な条件となるようなプログラムとしておく。

このように分析計 4で P Pの値を検出していることから、検出されたデータを蓄積することにより、抽出油貯槽 1 4に貯留された抽出油の P Pの量（濃度）が分かり、これから C7Insolの濃度も分かる。したがって、この抽出油貯槽 1 4に貯留された抽出油を水素化処理装置 3で水素化処理する際、この抽出油の性状に最適な操作条件で水素化処理を行うようにできる。

溶剤抽出処理装置 2で得られた抽出油については、分析計 4からの信号による制御によって P Pの値が基準値以下に保たれているものの、この基準値以下の範囲においては当然その値に変動が起きている。したがって、基準値以下であることから、水素化処理装置 3での反応条件は過酷になることなく温和な条件で行える。一方、単に一定の条件で処理を行うのでは、この条件が P Pの濃度（すなわちこれに特定される C 7Insolの濃度）に対応した最善な反応条件とは必ずしもならない。

そこで、水素化処理装置 3では、分析計 4で検出されて送信されてきたデータ、すなわち抽出油貯槽 1 4に貯留された被処理油となる抽出油についての P Pの量 (濃度）に基づき、その反応温度制御装置 8および抽出油流量制御装置 9の両方あるいは一方のみを制御する。これにより温和な条件でしかも目的の石油製品（あるいは中間石油製品）の性状を十分に満足させるような処理を行える。

これらの制御については、前記の溶剤抽出処理装置 2の場合と同様に、予め実験等によってコストゃ生産面での効率についても調べておき、最適な条件となるようなプログラムとしておく。

水素化処理装置 3での処理に際しては、前記の分析計 4によるデータの蓄積によって抽出油貯槽 1 4に貯留された抽出油（被処理油）の P Pの量（濃度）が分かり、これから C 7Insolの濃度も分かっていることから、例えば水素化処理装置 3としてそのタイプゃ大きさが異なるものを適宜に選択することにより、前記の反応温度と抽出油流量だけでなく、反応圧力や触媒種についても適宜なものを選択することができ、これにより一層水素化処理の最適化を図ることができる。したがって、このような重質油の精製装置 1にあっては、水素化処理を比較的温和な条件で行えるのはもちろん、目的に応じた種々の精製油としての石油製品あるいは中間石油製品をフレキシブルに生産できる。

以下、実験例によって本発明をより具体的に説明する。

流動接触分解用の原料を製造するため、下記の原料油 1を溶剤抽出処理し、抽出油を製造した。流動接触分解用の原料としては、金属濃度、残留炭素分、硫黄濃度に制限があるため、後段の水素化処理での反応条件と反応率とを考慮し、得られる抽出油中の蒸留分離できない留分中のヘプタン不溶分（C 7Insol) の濃度が 5 . 5 w t %以下となるように、得られる抽出油中の蒸留分離できない留分中の多環芳香族分（P P ) の濃度が 3 8 . 5 w t %以下となるように、抽出処理を制御した。原料油 1 原料油 2 比重（15/4°C) 1.032 0.952 粘度 at 210F (cSt) 4327 80 硫黄濃度（wt%) 4.91 0.19

Ni、ppm) 35 29

V (ppm) 143 0

ァスフアルテン (wt%) 11.7 0.5

飽和分（wt%) 4.4 38.5 単環芳香族（wt%) 9.9 29.7 二環芳香族（wt%) 11.3 17.3 三環芳香族（wt%) 21.3 8.5 多環芳香族（wt%) 40.6 5.3 溶剤不溶分（wt%) 12.6 0.7 抽出処理装置の処理条件（運転条件)、および得られた抽出油の性状を以下に示す。

前記の結果より、 PPの濃度を 38. 5w t %以下となるように抽出処理を制御することにより、実測不溶分濃度（ヘプタン不溶分濃度）が 5. 2wt %となり、目標とするヘプタン不溶分（C7Insol) の濃度（5. 5w t %以下) にすることができた。

また、このようにして得られた抽出油について水素化処理を行ったところ、水素化処理装置に大きな負担がかからない温和な反応条件で処理することにより、目的の流動接触分解用の原料を製造することができた。産業上の利用の可能性

本発明の重質油の精製方法は、溶剤抽出処理して抽出油を得る溶剤抽出工程と、得られた抽出油を水素と触媒の存在下に水素化処理して水素化精製油を得る水素化精製工程とを備え、前記溶剤抽出工程で得られる抽出油中の特定成分濃度を検知するとともに、その検知された値に応じて抽出条件を制御する。したがって、この溶剤抽出工程の後段の水素化精製工程を十分に温和な条件で行える。

したがって、水素化処理を比較的温和な条件で行えることから、水素化処理装置のメンテナンスの簡易化、運転コストの低減、触媒の長寿命化などを図ることができる。また、この水素化処理を適宜に制御することにより、目的に応じた種々の石油製品あるいは中間石油製品をフレキシブルに生産できる。

また、特に溶剤抽出工程で得られる抽出油の蒸留分離できない留分中のヘプ夕ン不溶分の濃度を、蒸留分離できない留分中の多環芳香族分の濃度から特定するようにすれば、これの連続測定が可能となり、したがって水素化処理工程の処理条件を測定結果からすぐに変更することができ、これにより必要以上に過酷な条件で水素化処理を行うことを防止できる。

本発明の重質油の精製装置は、重質油を精製して精製油を得る重質油の精製装置において、溶剤抽出処理して抽出油を得る溶剤抽出処理装置と、得られた抽出油を水素と触媒の存在下に水素化処理して水素化精製油を得る水素化精製処理装置とを備え、溶剤抽出処理装置には、溶剤抽出処理で得られる抽出油中の特定物質の成分濃度を検知する検知手段と、検知手段で得られた値に応じて溶剤抽出処理装置の処理条件を制御する制御手段とを備えたものであるから、例えば多環芳香族分の濃度を検出することによって抽出油中の残渣分（ヘプタン不溶分）を特定することができ、これにより水素化処理を比較的温和な条件で行えるのはもちろん、目的に応じた種々の石油製品あるいは中間石油製品をフレキシブルに生産できる。

Claims

請求の範囲

1 . 重質油を精製して精製油を得る重質油の精製方法であって、

前記重質油を溶剤抽出処理して抽出油を得る溶剤抽出工程と、

前記抽出油を水素と触媒の存在下に水素化処理して水素化精製油を得る水素化精製工程とを備え、

前記溶剤抽出工程で得られる前記抽出油中の特定成分濃度を検知し、その検知された値に応じて抽出条件を制御する重質油の精製方法。

2 . 重質油を精製して精製油を得る重質油の精製方法であって、

前記溶剤抽出工程で得られる抽出油中のポリアロマ濃度を検知し、検知されたポリアロマ濃度の値に応じて前記溶剤抽出工程での抽出条件を制御する重質油の精製方法。

3 . 重質油を精製して精製油を得る重質油の精製方法であって、

前記溶剤抽出工程で得られる抽出油中のポリアロマ濃度を検知し、検知されたポリアロマ濃度の値に応じて、前記溶剤抽出工程での抽出条件および前記水素化精製工程での精製条件を制御する重質油の精製方法。

4 . 請求項 1〜3のいずれかに記載の重質油の精製方法であって、前記検知された値に応じて、前記溶剤抽出工程の抽出温度、溶媒の流量、および原料油の流量のうち少なくとも一つの条件を制御する。

5 . 請求項 3記載の重質油の精製方法であって、前記検知された値に応じて、前記水素化精製工程の L H S V、反応温度、および水素オイル比から選ばれる少なくとも一つの条件を制御する。

6 . 請求項 1〜3のいずかに記載の重質油の精製方法であって、前記精製油の少なくとも一部が F C C用原料であり、前記抽出油中のヘプタン不溶分が 5 . 5 w t %である場合に相当するポリアロマ濃度を基準として、検知されたポリアロマ濃度の値に応じて前記制御を行う。

7 . 重質油を精製して精製油を得る重質油の精製装置であって、

前記重質油を溶剤抽出処理して抽出油を得る溶剤抽出処理装置と、

前記抽出油を水素と触媒の存在下に水素化処理して水素化精製油を得る水素化精製処理装置と、

前記溶剤抽出処理により得られた抽出油中の特定物質の成分濃度を検知する検' 知手段と、

前記検知手段で得られた値に応じて前記溶剤抽出処理装置の処理条件を制御する第 1制御手段とを備えた重質油の精製装置。

8 . 重質油を精製して精製油を得る重質油の精製装置であって、

前記溶剤抽出処理により得られた抽出油中のポリアロマ成分の濃度を検知する検知手段と、

9 . 重質油を精製して精製油を得る重質油の精製装置であって、

前記重質油を溶剤抽出処理して抽出油を得る溶剤抽出処理装置と、前記抽出油を水素と触媒の存在下に水素化処理して水素化精製油を得る水素化精製処理装置と、

前記溶剤抽出処理で得られた抽出油中のポリアロマ成分の濃度を検知する検知手段と、

前記検知手段で得られた値に応じて前記溶剤抽出処理装置の処理条件を制御する第 1制御手段と、

前記検知手段で得られた値に応じて前記水素化精製処理装置の精製条件を制御する第 2制御手段とを備えた重質油の精製装置。

1 0 . 請求項 7〜9のいずれかに記載の重質油の精製装置であって、

前記第 1制御手段は、前記検知手段で得られた値に応じて、前記溶剤抽出処理の抽出温度、溶媒の流量、および原料油の流量のうち少なくとも 1つの条件を制御する。

1 1 . 請求項 7〜 9のいずれかに記載の重質油の精製装置であって、

前記第 1制御手段は、精製すべき重質油について予め求めた抽出油中のヘプ夕ン不溶分濃度とポリアロマ濃度との相関関係情報と、目標となるヘプタン不溶分濃度に対応したポリアロマ規定濃度情報とを有し、前記検知手段で検知されたポリアロマ濃度の値とポリアロマ規定濃度情報とを比較し、前記溶剤抽出処理の抽出条件を制御する。

1 2 . 請求項 9記載の重質油の精製装置であって、

前記第 2制御手段は、前記検知手段で得られた値に応じて、前記水素化精製装置の L H S V、反応温度、および水素オイル比から選ばれる少なくとも一つの条件を制御する。

1 3 . 請求項 9又は 1 2記載の重質油の精製装置であって、

前記第 2制御手段は、精製すべき重質油について予め求めた抽出油中のヘプ夕ン不溶分濃度とポリアロマ濃度との相関関係情報と、目標となるヘプ夕ン不溶分濃度に対応したポリア口マ規定濃度情報とを有し、前記検知手段で検知されたポリア口マ濃度の値と前記ポリア口マ規定濃度情報とを比較し、前記水素化精製処理の条件を制御する。