JPH08199174A - 低ベンゼン含量ガソリンの製造法 - Google Patents

低ベンゼン含量ガソリンの製造法

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JPH08199174A
JPH08199174A JP7025865A JP2586595A JPH08199174A JP H08199174 A JPH08199174 A JP H08199174A JP 7025865 A JP7025865 A JP 7025865A JP 2586595 A JP2586595 A JP 2586595A JP H08199174 A JPH08199174 A JP H08199174A
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JP
Japan
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benzene
fraction
gasoline
transalkylation
alkylation
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JP7025865A
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English (en)
Inventor
Mitsunori Shimura
光則 志村
Shuhei Wakamatsu
周平 若松
Nobuto Kobayashi
伸人 小林
Yoshimi Shirato
義美 白戸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chiyoda Corp
Original Assignee
Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Chiyoda Corp
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Landscapes

  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガソリン中のベンゼン含量を簡便に効率的に
低減させ、大気汚染を防止するガソリンの提供。 【構成】 改質ガソリンの製造法において、(1)リホ
ーミング生成物から分別されたベンゼン富化留分を、固
体酸触媒の存在下、C3 〜C4 オレフィンの少なくとも
1種を含有するオレフィン含有ガスを用いてアルキル化
するアルキル化処理工程、(2)前記アルキル化処理工
程のアルキル化生成物を、固体酸触媒の存在下でトラン
スアルキル化するトランスアルキル化処理工程、(3)
前記トランスアルキル化処理工程のトランスアルキル化
生成物を、モノアルキル化ベンゼン含有留分とジアルキ
ル化ベンゼン含有留分とに分離する分離工程、及び、
(4)前記分離工程のジアルキル化ベンゼン含有留分の
少なくとも一部を前記トランスアルキル化工程にリサイ
クルする循環工程を有して構成され、ベンゼン富化留分
を処理してベンゼン含量の少ないガソリンとすることを
特徴とする低ベンゼン含量ガソリンの製造法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、低ベンゼン含量ガソリ
ンの製造法に関し、詳しくはリフォメート中に含有され
るベンゼンをアルキル化処理して低含量化する低ベンゼ
ン含量ガソリンの製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】わが国で使用されるガソリンは、ナフサ
をリホーミングして得られる改質ガソリン(リフォメー
ト)で殆ど占められている。リフォメートは、芳香族炭
化水素の含有量が多く高オクタン価であるが、含有され
るベンゼンは揮発性が高く、大気中に放出される可能性
が高いことから環境保全の観点より問題視されている。
現在、欧米においてはガソリンの成分規制を行いベンゼ
ン含量を規制する方向にある。また、地球規模の汚染防
止から、将来、世界的にガソリン中のベンゼン含量が規
制される可能性も高い。更にまた、ベンゼンは発ガン性
があるとも考えられており、人体に対する影響も懸念さ
れている。
【0003】上記のような現状において、ガソリン中の
ベンゼンをアルキル化して前記のような汚染問題のない
アルキルベンゼンとなしベンゼン量を低下する方法が提
案されている。例えば、特開平2−225593号公
報、同3−91592号公報、同5−508172号公
報等である。上記特開平2−225593号公報提案の
方法は、リフォメートをベンゼンリッチの軽質留分とベ
ンゼンプアの重質留分とに分別して、軽質留分を特定モ
ルデナイト触媒を用いてC2 〜C5 オレフィンでアルキ
ル化するものであり、特開平3−91592号公報提案
は、接触クラッキング装置からのガス中のオレフィンガ
スを、リフォメートからのベンゼンリッチの軽質留分に
吸収させ、次いで、アルキル化するものである。また、
特開平5−508172号公報提案の方法は、ゼオライ
ト触媒を用いる脱ロウ工程にベンゼン含有のガソリン留
分を導入させ、脱ロウ反応で生成するオレフィンを用い
てベンゼンのアルキル化をするものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記各提案のベンゼン
が富化されたリフォメート軽質留分のアルキル化方法
は、いずれもベンゼンのアルキルベンゼンへの転化率が
60%以下と低く、十分なガソリン中のベンゼンの低減
方法とは言えない。本発明は、更に厳しいベンゼン規制
に適用できるようにリフォメート軽質留分中のベンゼン
のアルキルベンゼンへの転化率を70%以上とするより
簡便且つ効率的なアルキル化方法を提供することを目的
とする。発明者らは上記目的達成のため、ベンゼンのア
ルキル化反応について見直すことから始めた。即ち、一
般的に、ベンゼンのオレフィンによるアルキル化反応
は、下記に示す様に遂次反応で進行するためアルキル化
生成物は、原料ベンゼンと、モノアルキルベンゼン及び
ジアルキルベンゼン、トリアルキルベンゼン等のポリア
ルキルベンゼンのアルキルベンゼン類の混合物となる。
これら混合物においてジアルキルベン以上の成分は沸点
が高いため、そのままの状態で取り出してもガソリン留
分とはならず、製品のロスにつながる。
【0005】そこで発明者らは、製品ロスは工業生産に
おいてはできるだけ避けねばならないし、また、副生品
は後処理の問題も生じでき得れば避けたい。そこで、製
品ロスとなるジアルキルベンゼン以上のアルキルベンゼ
ン類を副生することないリフォメート軽質分のアルキル
化処理工程について鋭意検討した。その結果、アルキル
化反応とトランスアルキル化反応とを組み合わせ、アル
キル化により生成したジアルキルベンゼン以上の高沸点
成分を再度モノアルキルベンゼンに変換することを見出
し本発明に至った。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、改質ガ
ソリンの製造法において、(1)リホーミング生成物か
ら分別されたベンゼン富化留分を、固体酸触媒の存在
下、C3 〜C4 オレフィンの少なくとも1種を含有する
オレフィン含有ガスを用いてアルキル化するアルキル化
処理工程、(2)前記アルキル化処理工程のアルキル化
生成物を、固体酸触媒の存在下でトランスアルキル化す
るトランスアルキル化処理工程、(3)前記トランスア
ルキル化処理工程のトランスアルキル化生成物を、モノ
アルキル化ベンゼン含有留分とジアルキル化ベンゼン含
有留分とに分離する分離工程、及び(4)前記分離工程
のジアルキル化ベンゼン含有留分の少なくとも一部を前
記トランスアルキル化工程にリサイクルする循環工程を
有して構成され、ベンゼン富化留分を処理してベンゼン
含量の少ないガソリンとすることを特徴とする低ベンゼ
ン含量ガソリンの製造法が提供される。
【0007】更に、前記本発明の低ベンゼン含量ガソリ
ンの製造法において、前記トランスアルキル化処理工程
へ供給される前記アルキル化生成物と前記循環工程から
のジアルキル化ベンゼン含有留分とが、下式で示される
アルキル化度(R)1.0〜3.0に混合調整されて前
記トランスアルキル化処理工程へ供給されることが好ま
しい。 R=ベンゼン環に付加したアルキル基のモル数/ベンゼ
ン環のモル数
【0008】更にまた、前記アルキル化処理工程におい
て前記オレフィン含有ガスが前記ベンゼン富化留分に対
し、オレフィン/ベンゼンのモル比を0.1〜2.0で
供給されることが好ましい。
【0009】
【作用】本発明は上記のように構成され、リフォメート
軽質分をアルキル化処理して得られるアルキルベンゼン
混合物をトランスアルキル化し、ジアルキルベンゼン以
上のポリアルキルベンゼンをモノアルキルベンゼンに転
換するため、製品ロスにつながるポリアルキルベンゼン
の副生を抑制することができる。更に、トランスアルキ
ル化して得られる生成物をガソリン留分とそれ以上の高
沸点留分とに蒸留分離して、ジアルキルベンゼン以上の
高沸点成分を、トランスアルキル化工程に、好ましく
は、所定のアルキル化度を保持するようにアルキル化工
程からの生成物との混合比率を調整してリサイクルして
供給するため、実質的にモノアルキルベンゼン以上の高
沸点成分生成させることなく、ガソリン中のベンゼンを
減少することができる。
【0010】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明のリホーミング生成物は、いわゆる改質ガソリンで
石油精製のナフサ留分を、オクタン価を高めるため、例
えば白金含有の改質触媒の存在下で接触改質され、通
常、約5〜10重量%のベンゼンが含まれる。本発明に
おいては、上記リホーミング生成物を予め公知の分別処
理、例えば、精留等によりベンゼン含有量が約30〜6
0重量%に増大された軽質留分のベンゼン富化留分と、
より高沸点の重質留分とに分別する。本発明のアルキル
化処理工程は、上記リホーミング生成物を分別して得ら
れたベンゼン富化留分をC3 〜C4 オレフィン含有ガス
を用いて処理し、ベンゼンをアルキル化する。本発明の
アルキル化処理工程は、固体酸触媒の存在下、温度50
〜250℃、圧力10〜80kg/cm2 G、液空間速
度(LHSV)0.1〜10HR-1で、供給するベンゼ
ン富化留分中のベンゼンに対しC3 〜C4 オレフィン含
有ガスを、オレフィン/ベンゼンのモル比で0.1〜
2.0の範囲で供給して行うことができる。固体酸触媒
としては、固体りん酸、リン酸アルミニウム、リン酸ジ
ルコニウム、酸化ニッケル・シリカ、酸化銀・シリカア
ルミナ、シリカ・マグネシア、結晶性アルミナシリケー
ト、アルミナ・ボリア等公知のものを用いることがで
き、通常、シリカ・アルミナ触媒が用いられる。アルキ
ル化処理工程に供給するC3 〜C4 オレフィン含有ガス
は、プロピレン、ブテンのいずれか、または、双方を含
有するガスを用いることができ、プロピレンの含有量が
多いガスが好ましい。通常、流動接触分解(FCC)か
らのオフガスを用いることができる。C3 〜C4 オレフ
ィン含有ガスのベンゼン富化留分中のベンゼンに対する
モル比は、上記のように0.1〜2.0の範囲とし、好
ましくは1.0以下、より好ましくは0.2〜0.8で
ある。オレフィン/ベンゼンモル比が2.0より多く、
反応系内のオレフィン濃度が高くなるとポリマーの生成
が多くなり好ましくないためである。また、アルキル化
処理工程におけるアルキル化反応は発熱反応であり、こ
の工程の反応により発生した熱量は、供給されるベンゼ
ン富化留分及び/またはC3〜C4 オレフィン含有ガス
の予熱用熱量として利用することが好ましい。
【0011】上記のアルキル化処理工程においては、主
にベンゼンにオレフィンが付加してアルキルベンゼンが
得られる。得られるアルキルベンゼンのうち、アルキル
基が2以上付加したポリアルキルベンゼンは、沸点がガ
ソリン留分より高く改質ガソリンの製造においては蒸留
で分離除去され、ガソリン収率が低下し好ましくない。
そのため、できるだけモノアルキルベンゼンのみが得ら
れるようにする必要がある。本発明のトランスアルキル
化処理工程は、ポリアルキルベンゼンと、ベンゼンやモ
ノアルキルベンゼンとは、所定条件下でアルキル基が移
動する可逆反応を生起させ平衡状態を形成することか
ら、未反応ベンゼン、モノアルキルベンゼン及びポリア
ルキルベンゼンが含有されているアルキル化処理工程か
らの生成物に、更にジアルキルベンゼン以上のポリアル
キルベンゼンを添加させ、アルキル化処理工程より過酷
な条件下で反応させ、未反応ベンゼンをアルキル化する
と共に、ポリアルキルベンゼンをモノアルキルベンゼン
とするものである。本発明において、上記アルキル化処
理工程より過酷なトランスアルキル化処理は、固体酸触
媒の存在下、温度100〜350℃、圧力10〜100
kg/cm2 G、液空間速度(LHSV)0.1〜5H
-1の条件下で行うことができる。固体酸触媒は、通
常、上記のポリアルキル化処理工程と同一のものが用い
られる。本発明のトランスアルキル化処理工程に供給す
るポリアルキルベンゼンは、最終的にガソリン留分と蒸
留分離される高沸点留分中にはポリアルキルベンゼンが
含有されることから、その高沸点留分を循環させて用い
ることができる。この場合、トランスアルキル化工程に
供給される反応物、即ち、アルキル化処理工程からの生
成物と循環高沸点留分との混合物中のアルキル化度(R
=ベンゼン環に付加したアルキル基のモル数/ベンゼン
環のモル数)を1.0〜3.0の範囲に調整することに
より、ベンゼンのモノアルキルベンゼンへの転換が効率
的に行うことができる。Rが1.0以下ではベンゼンの
モノアルキルベンゼンへの転換が十分起こらず製品中の
ベンゼン含量が多くなる。また、Rが3.0以上では最
終の蒸留分離工程からトランスアルキル化処理工程への
リサイクル量が多くなり、非経済的なプロセスとなる。
【0012】本発明において、上記トランスアルキル化
処理工程からの生成物は、次いで分離工程において、ガ
ソリン留分、即ち、モノアルキル化ベンゼン含有留分
と、ジアルキル化ベンゼン含有留分とに分離する。分離
工程は、一般に、適宜充填塔を用いて精留して分離す
る。通常、モノアルキル化ベンゼン含有留分の軽質留分
を塔頂より留出回収し、ジアルキル化ベンゼン含有留分
として釜残を回収することにより行う。上記したような
本発明で分離回収されるガソリン留分に含有されるベン
ゼンは約2〜0.3重量%と、除去率70〜95%でベ
ンゼンを低減することができる。また、ガソリン留分が
留出除去された残余のジアルキル化ベンゼン含有留分の
高沸点留分は、その殆どがポリアルキルベンゼンであ
り、トランスアルキル化処理工程へは、通常、得られる
高沸点留分の約0.5〜5.0重量比で循環することが
できる。
【0013】
【実施例】本発明について実施例に基づき、更に詳細に
説明する。但し、本発明は、下記の実施例に制限される
ものでない。 実施例 (アルキル化反応)リホーミング生成物を精留して得ら
れた表1に示した組成の原料を用い、固定床流通式反応
器により、シリカ・アルミナを触媒として、反応温度1
60℃、反応圧力50kg/cm2 G、液空間速度(L
HSV)1.0HR-1の条件で、原料中のベンゼンと等
モルのプロピレンを供給し、アルキル化反応を行った。
その結果、生成物組成を表2に示した。
【0014】
【表1】
【0015】
【表2】
【0016】(トランスアルキル化反応)上記アルキル
化反応で得られたアルキル化生成油100gに、トラン
スアルキル化生成物を精留して得られた表3に示すジイ
ソプロピルベンゼンを主成分とする高沸点留分51.7
gを混合し、表4に示した性状のアルキル化度Rが
のトランスアルキル化原料油を調製した。得られた原料
油を用いて、反応温度280℃、圧力50kg/cm2
G、液空間速度(LHSV)3.0HR-1の条件でトラ
ンスアルキル化反応を実施した。その結果得られたトラ
ンスアルキル化油の性状を表4に示した。
【0017】
【表3】
【0018】
【表4】
【0019】(精留分離)トランスアルキル化反応で得
られた表4に示した性状の生成油約100gを、5mm
のマクマホンパッキングを充填した内径30mmφ、高
さ500mmの精留塔で、常圧、還流比30で精留処理
した。塔頂よりジイソプロピルベンゼンを殆ど含有しな
い表5に示した性状の軽質留分を約65g、釜残油を約
35gそれぞれ回収した。
【0020】
【表5】
【0021】上記実施例の結果から、アルキル化処理の
みではベンゼンの転化低減率が約69%であるのに対
し、アルキル化処理に引き続きトランスアルキル化処理
することにより、ベンゼン転化低減率が約88%へ増大
する。
【0022】
【発明の効果】本発明は、リフォーミング生成物から分
別されたベンゼン富化留分をアルキル化処理及びトラン
スアルキル化処理の2段処理することにより、ガソリン
留分を損失させることなく、世界的にその含有量規制が
厳しくなっているガソリン中のベンゼン含有量を大幅に
減少させることができ、工業的にも、また、環境問題に
おいても有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 伸人 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番 1号 千代田化工建設株式会社内 (72)発明者 白戸 義美 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番 1号 千代田化工建設株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 改質ガソリンの製造法において、(1)
    リホーミング生成物から分別されたベンゼン富化留分
    を、固体酸触媒の存在下、C3 〜C4 オレフィンの少な
    くとも1種を含有するオレフィン含有ガスを用いてアル
    キル化するアルキル化処理工程、(2)前記アルキル化
    処理工程のアルキル化生成物を、固体酸触媒の存在下で
    トランスアルキル化するトランスアルキル化処理工程、
    (3)前記トランスアルキル化処理工程のトランスアル
    キル化生成物を、モノアルキル化ベンゼン含有留分とジ
    アルキル化ベンゼン含有留分とに分離する分離工程、及
    び、(4)前記分離工程のジアルキル化ベンゼン含有留
    分の少なくとも一部を前記トランスアルキル化工程にリ
    サイクルする循環工程を有して構成され、ベンゼン富化
    留分を処理してベンゼン含量の少ないガソリンとするこ
    とを特徴とする低ベンゼン含量ガソリンの製造法。
  2. 【請求項2】 前記トランスアルキル化処理工程へ供給
    される前記アルキル化生成物と前記循環工程からのジア
    ルキル化ベンゼン含有留分とが、下式で示されるアルキ
    ル化度(R)1.0〜3.0に混合調整されて前記トラ
    ンスアルキル化処理工程へ供給される請求項1の低ベン
    ゼン含量ガソリンの製造法。 R=ベンゼン環に付加したアルキル基のモル数/ベンゼ
    ン環のモル数
  3. 【請求項3】 前記アルキル化処理工程において前記オ
    レフィン含有ガスが前記ベンゼン富化留分に対し、オレ
    フィン/ベンゼンのモル比が0.1〜2.0で供給され
    る請求項1または2記載の低ベンゼン含量ガソリンの製
    造法。
JP7025865A 1995-01-20 1995-01-20 低ベンゼン含量ガソリンの製造法 Pending JPH08199174A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009025993A3 (en) * 2007-08-17 2009-04-30 Uop Llc Method and apparatus for altering a feed to a reaction zone
US7686946B2 (en) 2007-08-17 2010-03-30 Uop Llc Method of altering a feed to a reaction zone
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JP2012509955A (ja) * 2008-11-26 2012-04-26 ユニヴァーシティー オブ ノースダコタ 作物油からの環状有機化合物の生産方法

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