JPH0338314B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 この発明は、コークス製造の際に得られるター
ル系の軽油、すなわちコークス炉ガス由来のガス
軽油やコールタール由来のタール軽油から精製さ
れたベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族製
品を製造するための軽油の精製法に関する。 〔従来技術〕 コークス製造の際に回収されたコークス炉ガス
から得られるガス軽油やコールタールから得られ
るタール軽油には、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン等の有用な芳香族製品が多量に含有されている
反面、ジエン類、オレフイン類、硫黄化合物、タ
ール塩基類等の不純物も含まれており、これらタ
ール系の原料軽油から芳香族製品を製造する際に
は原料軽油中の不純物を分離除去するために精製
処理が必要になる。 この原料軽油を精製する方法としては、まず原
料軽油を予備蒸溜して酸素等の溶存ガス、水分、
C₅等の低沸点成分及びC₉以上の高沸点成分から
なる重質分等を除去してその成分調整を行い、次
いで水素ガスと反応させて原料軽油中に含有され
る上記種々の不純物の水素添加や水添分解を行
い、しかる後に精製蒸溜を行つている。 しかしながら、従来の精製法では、原料軽油の
水添工程でピリジンやα−ピコリン等の有用なタ
ール塩基類も水素添加若しくは水添分解を受けて
しまうばかりでなく、水素消費量の増大が生じ
る。 〔発明の目的〕 本発明は、係る観点に鑑みて創案されたもの
で、その目的とするところは、高純度の芳香族炭
化水素製品を得ること、水素消費量が少なく、
酸、アルカリ等の消費量も少ない蒸溜法を提供す
ること、及び、有用なタール塩基類の回収を容易
にかつ効率良く行うことができるようにした軽油
の精製法を提供することにある。 〔発明の構成〕 すなわち、本発明は、タール系の原料軽油を予
備蒸溜塔に装入し、低沸点溜分及び重質油溜分及
び沸点100〜145℃の軽質油溜分とに分離し、得ら
れた軽質油溜分については酸洗抽出による脱塩基
処理をした後アルカリによる中和処理をして残留
酸性分を除去し、次いで残存アルカリ分を分離除
去して得られた精製軽質油溜分と上記低沸点溜分
とを合流させて水添反応工程に装入し、水添後精
製蒸溜を行う軽油の精製法である。 本発明では、予備蒸溜によつて原料軽油を沸点
100℃より低い低沸点溜分と、沸点145℃より高い
重質油溜分と、沸点100〜145℃の軽質油溜分とに
分離する。沸点100℃より低い低沸点溜分や沸点
145℃より高い重質油溜分には回収の対象となる
ピリジン、α−ピリコン等のタール塩基類がほと
んど存在せず、その他のタール塩基類もほとんど
存在しない。また、145℃より高い重質油の量が
増すと酸水溶液と接触した際にスラツジが発生し
易く、かつ、酸、アルカリの消費量も増加する。 原料軽油の予備蒸溜は、複数の蒸溜塔を使用し
て行つてもよいが、ピリジンやα−ピリコン等の
有用なタール塩基類を含む軽質油溜分が空気中の
酸素と長時間接触すると酸洗抽出による脱塩基処
理工程でのスラツジの発生量が増加する。従つ
て、好ましくは、塔頂部から沸点が100℃より低
い低沸点溜分を抜出すと共に塔底部から沸点が
145℃より高い重質油溜分を抜出し、また、その
サイドカツトから沸点100〜145℃の軽質油溜分を
サイドカツト溜分として抜出すようにした蒸溜塔
を使用して行うのがよい。また、原料軽油の予備
蒸溜における低沸点溜分、軽質油溜分及び重質油
溜分の溜出割合については、原料軽油の組成によ
つても異なるが、原料軽油100部に対して低沸点
溜分が20〜30部、軽質油溜分が55〜72部及び重質
油溜分が８〜15部の範囲内となるようにするのが
よい。 上記軽質油溜分の酸洗抽出による脱塩基処理
は、従来公知の方法で行うことができるが、スラ
ツジの発生を抑制し、また、有用なタール塩基類
の回収率を高め、さらに、装置の腐蝕の問題を未
然に防止する上で、好ましくは、分離塔の下層か
ら抜出された抽出液の一部を再度脱塩基処理工程
に循環すると共にこの循環抽出液に必要量の酸性
液を追加補充することにより抽出液の遊離酸濃度
を約５〜10％に維持して行う。また、上記軽質油
溜分と抽出液との混合は、分離塔内に軽質油溜分
を装入する配管ラインに例えばパイプミキサー、
オリフイスミキサー、スタテツクミキサー等のラ
インミキサーを設けて行うのがよい。更に、上記
軽質油溜分と抽出液とは混合された後に静置型の
分離塔で層分離され、その上層からは脱塩基油
が、その下層からは塩基抽出液がそれぞれ抜出さ
れ、また、その中間部からは少量ながら発生した
スラツジが抜出される。なお、この脱塩基処理工
程では、出来るだけ空気中の酸素と接触する機会
を少なくしてスラツジの発生を抑制するために、
好ましくはその分離塔を窒素ガス等の不活性ガス
雰囲気下で操業するか、満液で操業することによ
り、酸素との接触を防止すると共に、次工程への
ヘツドをもたせて省エネルギーを図ることができ
る。 上層の脱塩基油は残留酸性分を除去するための
中和処理で行う。中和処理はNaOH、KOH等の
苛性アルカリやアンモニア等のアルカリ水溶液と
接触させて行う。このアルカリ水溶液の濃度は、
特に制限されるものではないが、脱塩基処理した
後の軽質油溜分中に酸性分が残留すると水添工程
において腐蝕の問題や触媒活性低下等の問題を引
起す原因になるので、好ましくはアルカリ分が残
留酸性分に対してほぼ等量か若干過剰になるよう
にする。 中和処理した後の軽質油溜分は、次ぎにこの軽
質油溜分中に残存するアルカリ分を分離除去する
工程に装入される。この残存アルカリ分の分離除
去は水洗又は吸着によつて行うこともできるが、
アルカリ分が水添工程にまで残存するとこの水添
工程での触媒活性低下や機器の腐蝕の原因になる
ので完全にこの残存アルカリ分を分離除去する必
要があり、好ましくは蒸発器により軽質油溜分を
蒸発させて残存アルカリ分を含む残渣油を分離除
去する方法で行うのがよい。 上記蒸発器で軽質油溜分を蒸発させて残存アル
カリ分の分離除去を行う場合、蒸発器の操作は、
後述するように省エネルギーのために、予備蒸溜
塔の蒸気を加熱源とすることが可能な程度の圧力
下で行うのがよく、例えば、予備蒸溜塔が常圧操
作である場合、蒸発器は300mmHg以下の減圧下で
操作される。さらに、蒸発器のリボイラーについ
ては、特に制限されるものではないが、汚れによ
つて伝熱低下を起こし易いので、好ましくは伝熱
係数が高くしかも汚れによつて伝熱低下を起こし
難いフオーリングフイルム型のものがよい。 この蒸発工程で蒸発器の塔底部から回収され、
残存アルカリ分を含む残渣油は燃料油として使用
してもよいが、好ましくはこの残渣油中に含有さ
れる有用な成分、例えばベンゼン、トルエン、キ
シレン等を再度回収するために水洗工程に装入
し、水洗後予備蒸溜塔に戻す。この目的で行う水
洗工程についても、特に制限されるものではな
く、上記残渣油と洗浄水とを混合する混合手段と
油分と水分とを分離する油水分離手段とを備える
ものであればよい。この水洗工程では、好ましく
は、上記油水分離手段で分離された水分を水蒸発
器で再生し、再生された水を再度洗浄水として使
用し系外への排水量を抑えるほか、この水蒸発器
の熱源として予備蒸溜塔の塔底部から抜出される
沸点145℃以上の重質油溜分を使用し、また、そ
のリボイラーについても伝熱係数が高くしかも汚
れによつて伝熱低下を起こし難いフオーリングフ
イルム型のものを使用する。 上記残存アルカリ分の分離除去工程を経た後の
精製軽質油溜分は、予備蒸溜塔の塔頂部から抜出
された低沸点溜分と合流し、水添反応工程に装入
され、通常の方法により不純物を水素添加若しく
は水添分解する。なお、この際、他の軽質油溜
分、例えば、芳香族に富む分解ガソリンや改質ガ
ソリンと一緒に水添工程に装入してもよい。水添
精製後蒸溜工程で蒸溜して精製ベンゼン、トルエ
ン、キシレン等の芳香族製品を得る。 次ぎに、本発明方法を実施の一例に係るフロー
シートに従つて具体的に説明する。 第１図おいて原料軽油はライン１から予備蒸溜
塔２に装入され、この予備蒸溜塔２でその塔頂部
から抜出される沸点100℃以下の低沸点溜分と、
その塔底部から抜出される沸点145℃以上の重質
油溜分と、そのサイドカツトから抜出される沸点
100〜145℃の軽質油溜分とに分離される。 軽質油溜分は、ライン３からその脱塩基処理を
して有用なタール塩基類を回収するための分離塔
４に装入される。この脱塩基処理工程では、上記
分離塔４の塔底部から脱塩基処理に使用した遊離
酸濃度５〜10％の抽出液がライン５から抜出さ
れ、この抽出液の一部はライン６から追加補充さ
れる酸性液と共に抽出液循環ライン７を経て上記
ライン３に供給され、ライン３に設けたラインミ
キサー８で軽質油溜分と混合されて分離塔４に装
入される。この分離塔４の塔底部から抜出された
抽出液の残部はライン９から図示外のタール塩基
類回収工程に導入され、そこで有用なタール塩基
類の回収が行われる。また、分離塔４において、
上層の脱塩基軽質油溜分と下層の抽出液との間に
発生したスラツジは、その上下層の界面部分に設
けられたスラツジ抜出ライン１０から連続的に抜
出されるようになつている。なお、この脱塩基処
理工程の分離塔４は窒素ガス雰囲気下又は満液加
圧下で操業される。 上記脱塩基処理工程で脱塩基処理された軽質油
溜分は、分離塔４の塔頂部から抜出されてライン
１１から中和塔１２に装入され、ライン１３から
装入されるアルカリ水溶液によつて中和処理され
る。この中和工程で、軽質油溜分とアルカリ水溶
液との混合はライン１１に設けたラインミキサー
１４で行われ、また、中和塔１２の塔底部から抜
出されるアルカリ水溶液はその一部がアルカリ水
溶液循環ライン１５からライン１１へ循環される
ようになつており、さらに、中和塔１２内に発生
したスラツジについてはこの中和塔１２に設けた
スラツジ抜出ライン１６から連続的あるいは間欠
的に抜出されるようになつている。 中和処理された後の軽質油溜分は、中和塔１２
の塔頂部から抜出されてライン１７からその蒸溜
工程に導入される。この蒸発工程において、ライ
ン１７から導入される軽質油溜分は、先ず、フオ
ーリングフイルム型のリボイラー１８に装入され
て加熱され、次いで蒸発器１９に装入される。こ
の蒸発器１９は予備蒸溜塔操作圧力よりも低い減
圧下で運転され、又、上記リボイラー１８への熱
量の供給は、予備蒸溜塔２の塔頂部からライン２
０を経て抜出される沸点100℃以下の低沸点溜分
の一部を低沸点溜分循環ライン２１を介してリボ
イラー１８に循環させることにより行なわれる。
この蒸発工程においても、蒸発器１９の塔底部の
ライン２２から抜出される残渣油の一部を残渣油
循環ライン２３よりリボイラー１８に循環させ、
軽質油溜分の蒸発効率を高めるようにしている。 この蒸発工程で蒸発した精製軽質油溜分は、蒸
発器１９塔頂部からライン２４により抜出され、
ライン２０を流れる低沸点溜分と合流し、図示外
の水添反応工程に装入され、水素添加若しくは水
添分解を受けた後精製蒸溜工程で精製されてベン
ゼン、トルエン、キシレン等の芳香製品となる。 さらに、このフローシートにおいては、上記蒸
発器１９の塔底部のライン２２から抜出された残
渣油を水洗工程に導入し、ラインミキサー２５で
洗浄水と混合した後油水分離タンク２６に装入し
て油水分離を行い、油分についてはライン２７よ
り予備蒸溜塔２に戻し、また、水分についてはラ
イン２８から抜出してその一部をライン２９から
ラインミキサー２５に循環させると共にその残部
をライン３０からリボイラー３１を備えた水蒸発
器３２に装入し、この水蒸発器３２で再生された
水をライン３４から装入される追加の水と共に再
度上記ラインミキサー２５に循環させて洗浄水と
して使用するようにしている。また、上記リボイ
ラー３１についても、伝熱係数が高くしかも汚れ
によつて伝熱低下を起こし難いフオーリングフイ
ルム型のものを使用しているほか、その熱源とし
て予備蒸発塔２の塔底部から抜出される沸点145
℃以上の重質油溜分をライン３３から循環させて
使用している。 〔実施例〕 タール系の軽油としてガス軽油を使用し、上記
フローシートに従つてこのガス軽油の精製を行つ
た。予備蒸溜塔２で得られた低沸点溜分、サイド
カツト溜分及び重質油溜分の各割合は、それぞれ
27％、62％及び11％であつた。また、上記ガス軽
油の成分組成、サイドカツト溜分の成分組成、及
び、図示外の水添反応工程に導入された精製軽質
油溜分の組成を第１表に示す。 また、精製蒸溜後の不純物の量は第２表に示す
通りであつた。脱塩基処理をしないでそのまま蒸
溜した場合を比較例として示す。なお、ビリジン
とα−ピリコンの回収率はそれぞれ95％及び100
％であつた。

【表】

〔発明の効果〕

本発明によれば、タール系の軽油の精製を行つ
て高純度のベンゼン、トルエン、キシレン等の芳
香族製品を効率良く得ると同時に、この軽油から
ピリジンやα−ピリコン等の有用なタール塩基類
の回収を容易にかつ効率良く行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施の一例に係る軽油の精
製法を示すフローシートである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ タール系の原料軽油を予備蒸溜塔に装入し、
   低沸点溜分及び重質油溜分及び沸点100〜145℃の
   軽質油溜分とに分離し、得られた軽質油溜分につ
   いては酸洗抽出による脱塩基処理をした後アルカ
   リによる中和処理をして残留酸性分を除去し、次
   いで残存アルカリ分を分離除去して得られた精製
   軽質油溜分と上記低沸点溜分とを合流させて水添
   反応工程に装入し、水添後精製蒸溜を行うことを
   特徴とする軽油の精製法。 ２ 軽質油溜分は塔頂部から沸点が100℃より低
   い低沸点溜分を抜出すと共に塔底部から沸点が
   145℃より高い重質油溜分を抜出す蒸溜塔のサイ
   ドカツト溜分である特許請求の範囲第１項記載の
   軽油の精製法。 ３ 残存アルカリ分の分離除去は水洗又は吸着に
   よつて行う特許請求の範囲第１項又は第２項記載
   の軽油の精製法。 ４ 残存アルカリ分の分離除去は蒸発器で蒸発さ
   せて残存アルカリ分を含む残渣油を分離除去して
   行う特許請求の範囲第１項又は第２項記載の軽油
   の精製法。 ５ サイドカツト溜分はその脱塩基処理工程から
   中和処理工程及び蒸発器による蒸発工程まで連続
   処理される特許請求の範囲第４項記載の軽油の精
   製法。 ６ 中和処理後の軽質油溜分を蒸発工程へ装入す
   る際の流量制御を蒸発器の塔頂還流槽の液面制御
   とカスケード制御によつて行う特許請求の範囲第
   ５項記載の軽油の精製法。 ７ 蒸発器は予備蒸溜塔の溜出蒸気を熱源として
   操作する特許請求の範囲第４項ないし第６項のい
   ずれかに記載の軽油の精製法。 ８ 蒸発器の加熱方法はフオーリングフイルム又
   は薄膜蒸発器を使用する特許請求の範囲第４項な
   いし第７項のいずれかに記載の軽油の精製法。