JPS585226B2 - ヨウザイダツレキホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶剤を用いてアスファルト含有石油系蒸留残渣
油からアスファルテン及び重金属含有成分を除去する溶
剤脱歴法に関するものであり、更に詳細にはアスファル
ト質含有石油系蒸留残渣油に一種またはそれ以上のＣ３
〜Ｃ５パラフイン系炭化水素を接触、混合せしめアスフ
ァルテン及び重金属含有成分を油分から分離せしめる方
法において被処理油が０．９〜０．９９の範囲の比重を
有し、且つ溶剤を原料残渣油と混合供給される混合用溶
剤と抽出塔下部に供給される洗滌用溶剤とに後記する一
定範囲内の割合で分割して供給することを特徴とする溶
剤脱歴法に係るものである。

石油系残渣油の溶剤脱歴法としてはプロパンあるいはそ
れより高級なパラフィン系溶剤を用いる方法が公知であ
り、この場合、連続向流抽出塔を用い、原料油を塔頂ま
たは塔中部より抽出塔に供給し、一方溶剤を塔下部に送
給することによって原料油と溶剤とを塔内で向流接触せ
しめ脱歴油とアスファルトとに分離し、アスファルトは
塔内を重力沈降し塔底より抜き出され、一方脱歴油は塔
頂より抜き出されるのが通常である。

しかしこの公知の溶剤脱歴法は主として減圧蒸留残渣油
を処理する方法として発展したものであって用いる溶剤
量は原料油１に対して３〜１゜（溶剤比３〜１０）と高
いのが一般である。

上記の減圧蒸留残渣油の脱歴法にあって、その−変法と
して溶剤の一部を原料油と混合して供給する方法も用い
られているが、これは原料油の粘度が高いために単に塔
底から溶剤を供給するのみでは原料油と溶剤との接触混
合が充分に行われがたいためである。

換言するならば減圧蒸留残渣油の脱歴に際しこのように
溶剤を分割供給する目的は単に溶剤と原料油との接触、
混合を改善するためのみであって、このようにしても溶
剤の節減効果は全く認められない。

常圧蒸留残渣油の溶剤脱歴法は減圧残渣油の処理に較べ
いまだに余り行われて居らないが溶媒比は一般には３〜
１０とされて居り、そして勿論、溶剤を分割して供給す
る試みは全く行われて居らない。

一方、石油系残渣油、なかんずく常圧蒸留残渣油からア
スファルト質ならびに重金属含有成分を除去する安価、
経済的な方法の開発は公害防止の見地からの残渣油の直
接脱硫の普及ならびに高品質燃料油に対する需要の増大
に伴い著るしく重要な課題となりつつある。

本発明は常圧蒸留残渣油の脱歴を低溶剤比で、安価に行
いすぐれた品質の脱アスファルト油を高収率で与え得る
方法であり、接触脱硫、接触分解接触水素化分解等の接
触精製装置用原料ならびに重油の品質改良法として重要
である。

本発明者等は石油系蒸留残渣油の溶剤脱歴法について研
究した結果、０．９〜０．９９の範囲内の比重を有する
石油系蒸留残渣油はこの範囲外の比重を有する蒸留残渣
油とは異り、溶剤を原料油と混合供給される混合用溶剤
と抽出塔下部に供給される洗滌用溶剤とに原料油に対し
下記の範囲内の割合で分割して供給するとアスファルト
の分離が改善され、高品質の脱歴油が高収率で低い溶剤
使用量で得られることを実験的に見出して本発明を完成
したものである。

本発明方法の実施により得られる利益はユーティリティ
ーの節減、高収率で高品質の脱歴油が得られることは勿
論、使用する機器が小型でよく、換言すれば処理能力も
向上する。

本発明の効果は溶剤の添加割合の範囲が下記の式を満足
する場合にのみ認められる。

即ち、溶剤の分子量をＭとし混合用溶剤比（原料油と混
合添加されるべき溶剤容量／原料油容量）をＲＭとし洗
滌用溶剤比（抽出塔下部に供給される溶剤容量／原料油
容量）をＲｗとしたとき、４４≦Ｍ≦７２の範囲内にお
いて、ＲＭ及びＲｗが の式をそれぞれ満足することが必要である。

総溶剤比ＲＴはＲＭとＲｗの和で求められ、プロパンを
溶剤とした場合ＲＴは最高でも２．３、中心値は１．７
５で通常の方法に較べて顕著に低い。

本発明方法で処理される石油系蒸留残渣油は０．９〜０
．９９の範囲内の比重を有することが必要であり上記の
範囲外の比重を有する残渣油については本発明の効果は
認められない。

０．９〜０．９９の範囲内の比重を有する蒸留残渣の代
表例は常圧蒸留残渣であって比重が上記の範囲内である
ならば原油のタイプは問わない。

使用される溶剤は０３〜Ｃ５のパラフィン系炭化水素で
あって、具体的にはプロパン（分子量４４ブタン（分子
量５８）及びペンタン（分子量７２でありこれらの混合
物も勿論使用出来る。

混合物を溶剤とする場合には混合物の各構成成分のモル
分率とその成分の分子量の積の和をＭとして用いる。

溶剤としてブタン、ペンタンを採用する場合異性体が存
在し、直鎖状の溶剤の使用が好ましいが、特にこれに限
られるものではなく例えば後記の実施例に示すごとく異
性体混合物を用いることも出来る。

処理温度は６０〜２００℃の間であり、処理圧力は系を
液相に保持し得る圧力であればよく、一般には４０ ｋ
ｇ／ｃｍ’ −Ｇ以下が採用される。

系の温度と圧力とは使用する溶剤の種類をパラメーター
として相関して居り用いる溶剤の種類に応じて上記の範
囲内で適宜決定されるのが一般である。

溶剤の分子量が高くなると用いる処理温度も高くなりプ
ロパンで６０〜９０℃、ブタンで１１０〜１４０℃、ペ
ンタンで１５０〜２００℃程度である。

本発明の方法を第１図を参照しながら説明すると原料油
は経路１を経て系中に導入され経路２から溶剤比ＲＭの
割合で供給される混合用溶剤と混合された後、連続向流
抽出塔３の上部または中部に供給される。

一方、洗滌用溶剤は溶剤比Ｒｗの割合で経路４を経て連
続向流抽出塔３の下部に供給される。

連続抽出蒸留塔４中では原料油と溶剤とが接触し、溶剤
によって原料油から分離されたアスファルト質は比重差
により重力沈降して塔底から経路６を経て除去され、一
方溶剤に溶解したアスファルト質を含まない脱歴油は塔
頂より経路５を経て回収され、以後は常法に従って処理
され得る。

以下に例を示し、本発明の構成と効果を更に具体的に説
明するが、これらは単に例示の目的で記載するものであ
って、本発明の範囲を制限するためのものと解されては
ならない。

例１ クラエート原油から採取した常圧蒸留残渣油〔比重（１
５７４℃）０．９５６９；硫黄分３．７１ｗｔ％：バナ
ジウム４８ ｐｐｍ ；ニッケル１４ｐｐｍ；ｎ−へブ
タン不溶アスファルトン２．２８ｗｔ％：対原油収率５
３．Ｏｖｏ１％〕を原料油として用いてプロパン（分子
量４４）を溶剤として表−１に示す混合用溶剤比ＲＭ及
び洗滌用溶剤比Ｒｗで脱アスフアルト処理した結果を同
じく表−１に示す。

実験１〜３は総溶剤比ＲＴが１．８でＲＭ及びＲｗを変
更したものであり、実験４〜６はＲＴが１．６、実験７
〜９はＲＴが２．０そして実験１０〜１２はＲＴが１．
５の場合でＲＭ及びＲｗをそれぞれ変更したものである
。

これらの実験のうち実験１．６．７及び１２の結果は比
較のための実験であり、総溶剤比、ＲＴが同一の場合の
他の例の結果にくらべて収率及び品質の両者において悪
いことが認められる。

この原因は混合用溶剤比、洗滌用溶剤比のいずれかある
いは両者の選定が不適当なためと考えられる。

実験１の場合、洗滌用溶剤比ＲｗＯ，２は実験１０及び
１１の結果より適正なものと考えられ、したがって混合
用溶剤比ＲＭ１．６が不適正なものと考えられる。

同様に実験６においてはＲｗＯ，７は実験８及び９の結
果から適正と考えられＲＭＯ，９が不適正なものと考え
られる。

したがってプロパンを溶剤とする場合、混合用溶剤比Ｒ
Ｍは１〜１．５の範囲が適正な値であると判断され、こ
の範囲からはずれる例えば０．９あるいは１．６といっ
たＲＭを用いると良好な結果は得られない。

また実験７及び１２ではＲＭは上記の適正な範囲内にあ
り、したがってＲｗの選定が妥当でないこととなりこれ
からＲＷの適正範囲はプロパンを溶剤とした場合０．２
〜０．８と判断される。

実験は内径１５０ｍ７７１の通常用いられている棚段塔
型式の脱歴基を用いて行い、最大原料油流量は分離した
アスファルテン粒子が塔内上昇流によって押し上げられ
塔頂より脱歴油とともに流出しない限界流量であり、限
界流量は脱歴油中のｎ−ヘプタンアスファルテン含有量
が０．０１ｗｔ％以下であるか否かにより判定した。

例２ 例１で用いたと同じ原料油を用い、溶剤としてｎ−ブタ
ン７５％及びｉ−ブタン２５％との混合物（分子量５８
）を用いて例１と同様に脱歴操作を行った。

脱歴条件及び結果を表−２に示す。表−２よりブタンを
溶剤とした場合の許容されるＲＭの範囲は１．５〜２．
５、そしてＲｗの範囲は０．２〜１．０であることが認
められる。

実験１３゜１８．１９及び２４は比較のための実験であ
る。

例３ 例１で用いたと同じ原料油を用い、溶剤としてｎ−ペン
タン（分子量７２）を用いて例１と同様に脱歴操作を行
った。

脱歴条件及び結果を表−３に示す。

表−３よりペンタンを溶剤とした場合のＲＭ及びＲｗの
適正範囲はそれぞれ２．５〜４５及び０．２〜１．５で
あることが理解される。

実験２５゜３０．３１及び３６は比較のための実験であ
る。

例４ クラエート原油から採取した減圧蒸留残渣油〔比重１５
／４℃）１．０２３７；硫黄分５．０７ｗｊ％：バナジ
ウム８１ ｐｐｍ ；ニッケル２７ｐｐｍｎ−へブタン
不溶アスファルトン４．．２０ ｗｔ％：対原油収率２
３．３ ｖｏ１％〕を原料油として用い、例１．２及び
３で求めた適正範囲内のＲＭ及びＲｗを用いてプロパン
、ブタン及びペンタンで処理した。

条件及び結果を表−４に示す。実験３７は実験１ｏと同
じ条件での処理であるがアスファルトが分離せず脱歴効
果は全く認められない。

実験３８は実験１７と同じ条件での処理であるが実験１
７の結果と比較した場合、対原油アスファルト収率が高
く脱歴油収率が低く、アスファルトの分離効果が劣る。

また実験３９は実験３４に対応する実験であるが実験３
８と同様にアスファルトの分離効果が劣ることが認めら
れよう。

例５ クラエート原油から軽質物を９．９％除去した油〔比重
（１５／４°ｃ）０．８８３０；硫黄分２．４９ｗｔ％
：バナジウム２１ ｐｐｍ ；ニッケル６、３ ｐｐｍ
ｎ−へブタン不溶アスファルトン１．２０ｗｔ％：対原
油収率９０．１ ｖｏ１％〕を原料油として用い、例１
．２及び３で求めた適正範囲内のＲＭ及びＲｗを用いて
プロパン、ブタン及びペンタンを用いて脱歴を行った。

条件及び結果を表−５に示す。実験４０．４１及び４２
はそれぞれ実験１０゜１７及び３４と同じＲＭ及びＲｗ
値を用いての実験であるがどの場合もアスファルトの分
離は起らず脱歴効果は全く認められない。

例６ カフジ原油から採取した常圧蒸留残渣油〔比重（１５／
４℃）０，９８００；硫黄分４．１０ｗｔ％バナジウム
１１５ ｐｐｍ ；ニッケル２８．０ｐｐｍ；ｎ−ヘプ
タンアスファルテン７．２０ｗｔ％：対原油収率５７．
０ｖｏ１％〕を原料油として用いてブタンを溶剤として
脱アスフアルト処理した結果を処理条件とともに表−６
に示す。

即ち、本発明の低溶剤化溶剤脱歴法に於ては用いるＲＭ
及びＲｗの範囲が使用される溶剤の種類に応じて特定さ
れるのみならず処理されるべき原料油も特定の範囲内の
比重、即ち０．９〜０．９９の範囲内の比重、を有する
ものについてのみ効果を有するものであることが認識さ
れよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を示す系統図でありそして第２図は
混合用溶剤比ＲＭ及び洗滌用溶剤比恥をそれぞれ縦軸に
且つ溶剤の分子量を横軸にとって適正範囲を示したもの
であり、総溶剤比ＲＴの上限をも示す図である。 図に於てｍａＸ及びｍｉｎはそれぞれ許容される上限及
び下限を意味する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 連続向流抽出塔を用い石油系蒸留残渣油を溶剤脱歴
   する方法において０．９〜０．９９の範囲内の比重（１
   ５／４℃）を有する残渣油を原料油とし、プロパン、ブ
   タン、ペンタンまたはそれらの任意の混合物から成る溶
   剤を溶剤の分子量をＭとし、混合用溶剤比（原料油と混
   合添加されるべき溶剤容量／原料油容量）をＲＭとし、
   洗滌用溶剤比（抽出塔下部に供給される溶剤容量／原料
   油容量）をＲｗとしたとき、４４≦Ｍ≦７２の範囲内に
   おいて の関係を満足する比率で混合用溶剤と洗滌用溶剤とに分
   割し、該混合用溶剤を原料油と混合して該抽出塔の上部
   または中部に供給するとともに該洗滌用溶剤を該抽出塔
   下部に供給することを特徴とする低溶剤比溶剤脱歴法。