JP2002534582A - 脱歴、ガス化、及び水素化処理の統合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 水素化処理中には、硫化水素、メタン、エタン、プロパン、ブタン及びペンタンのような短鎖炭化水素が形成される。水素化処理された液化炭化水素からのガスの分離は、ストリッパー、及びフラッシュドラムを使用して実行される。高圧蒸気若しくは窒素は、水素化処理された液化炭化水素材料に接触する。この高圧蒸気は、揮発物質、すなわち水素、揮発性炭化水素、硫化水素、及びその類を、石油からストリッピングする。ガス・ストリームは、その後、主に水、短鎖炭化水素、及び水中の硫化水素を含む凝縮物を除去するため、更に冷却・分離される。凝縮物は、ガス化炉に効果的に送られ、ガス化炉では、炭化水素がガス化され、水が、ガス化炉の温度を中温にし、窒素の発生を増加させ、硫化水素が、生成された合成ガスと共に酸化ガス除去工程まで回される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 ［従来の技術］ 多くの原油は、相当量のアスファルテンを含んでいる。アスファルテンは、固
化し、次の処理機器を汚染してしまうので、また、アスファルテンの除去は、原
油の粘性を低下させるので、原油からアスファルテンを除去することは望ましい
。

【０００２】 アスファルテンの溶剤抽出は、次工程で触媒作用で分解されその大部分がディ
ーゼル油になる脱歴油（アスファルテンが除去された石油）を生成するため、残
留粗材料を処理するために使用される。脱歴方法は、溶剤に重油を接触させるこ
とを一般的には伴う。溶剤は、一般的にはプロパンからペンタンまでのアルケン
である。重油における溶剤の溶解度は、温度上昇に従って減少する。温度は、略
全てのパラフィン系炭化水素が溶解するが、レジン及びアスファルテンの部分が
沈殿するように、選択される。アスファルテンの溶解度は、この溶剤と石油の混
合物において低いので、石油から分離される。

【０００３】 高圧蒸気や燃焼ヒーターは、一般的には、脱歴された石油−溶剤混合物を相当
温度まで加熱するのに用いられる。石油部分は、溶剤を蒸留することにより溶剤
から分離される。溶剤の選択は、石油の量に依存する。溶剤のモル重量が増加す
るに従い、必要とされる溶剤の量は、減少するが、例えば、レジン及び芳香族炭
化水素の選択性は、減少する。プロパンは、より多くの溶剤を必要とするが、レ
ジン及び芳香族炭化水素をそれ程多く抽出しない。溶剤再生コストは、低モル重
量の溶剤よりも一般的に高くなる。

【０００４】 アスファルテンを含む炭化水素材料から低沸点溶剤を用いたアスファルテンの
抽出は、知られている。例えば、米国特許第4,391,701号、及び米国特許第3,617
,481号を参照されたい。これらの開示をここで参照により本明細書に結合させる
。脱歴ステップは、アスファルテン抽出装置内でアスファルテン含有炭化水素材
料と溶剤を接触させる接触ステップを伴う。アスファルテン含有材料及び低沸点
溶剤が流体若しくは流体状になるように温度・圧力を維持することが望ましい。
接触ステップは、バッチ・モード、連続的な流体−流体の向流モード、又は本業
界において知られる他の方法で実行されてよい。アスファルテンは、固体になり
、脱歴された炭化水素材料から、重力分離、フィルター、遠心力を利用した分離
方法、又は本業界において知られる他の方法により、分離されることができる。

【０００５】 大部分の脱歴用溶剤は、再利用され、それ故、一般的に、軽炭化水素の混合物
を含有する。好ましい溶剤は、３個、又は４個の炭素原子を有するアルケンであ
る。

【０００６】 脱歴油は、流動接触分解ユニットで簡単に高価値ディーゼル油に分解されるこ
とができる。脱歴油は、一般的に相当量の硫化物及び窒素物を含有する化合物で
ある。この脱歴油は、鎖状炭化水素を含んでもよい。触媒の寿命を延長するため
のみならず、環境に関する規則及び製造物に関する規格を満足するため、流動接
触分解ユニット用供給材料は、硫化物を除去するために最初に水素化処理される
。

【０００７】 水素化処理及び水添分解処理では、水素は、一般的に触媒下で炭化水素と接触
する。触媒は、炭素間結合、炭素−硫黄間結合、炭素−窒素間結合、及び炭素−
酸素間結合の分解、及び水素との結合を促進する。この処理の目的は、硫黄を除
去し、酸性度を低減し、より短い結合の炭化水素分子を生成することによって、
炭化水素ストリームの値を増加させることである。

【０００８】 過剰な水素の量が、反応中に存在する。ガス・ストリームがリアクトルを離れ
るとき、ガス・ストリームは、依然として主に水素である。ガス・ストリームは
、気化炭化水素、メタン及びエタンのようなガス状炭化水素、硫化水素、及び他
の含有物をも含む。このガス・ストリームは、凝縮物が除去されるように処理さ
れ、その後、水素化処理リアクターで再利用される。しかし、水素化処理反応の
副産物が蓄積され、パージ・ストリームは、水素化処理反応を妨げるであろう不
純物が濃縮物に蓄積していくのを防止するため、再利用されたガス・ストリーム
を取り除かねばならない。

【０００９】 炭化水素系材料を合成ガスにガス化する方法及び効果は、本業界において略知
られている。ガス化される炭化水素材料は、固体、液体、及びそれらの混合物を
含む。ガス化は、酸素含有ガスを、炭化水素材料の一酸化炭素及び水素への部分
的な酸化を引き起こすのに充分な量及び条件下で、混合することを伴う。

【００１０】 炭化水素系材料、すなわちアスファルテン及び任意的に他の炭化水素系材料の
ガス化は、酸素及び炭化水素系材料が反応して合成ガスを形成するような条件の
ガス化ゾーンで生じる。それにより、ガス化は、価値ある製品である合成ガスを
製造する。合成ガス、水素、及び一酸化炭素の成分は、精油所での使用・販売用
に回収されることできる。

【００１１】 これらの処理の統合は、予測できない効果を有する。

【００１２】 ［発明の概要］ 本発明は、水素化処理装置流出物から液化炭化水素製品及び水素化処理用ガス
の方法を提供する。本方法は、水素化処理用ガス及び液化炭化水素ストリームを
水素化処理装置に案内し、水素化処理装置内で水素化処理用ガスの部分を炭化水
素ストリームと反応させることにより、反応混合物を形成する。この反応混合物
は、水素化処理装置から除去され、ストリッパーに送られる。その後、気相と液
相が分離される。そこに、ストリーム若しくは窒素が案内され、ストリームが反
応混合物に接触するとき、揮発物質は、反応混合物よりストリッピングされる。

【００１３】 炭化水素ストリームは、脱歴油でありうる。石油を脱歴することは、石油を軽
アルカン溶剤と接触させることにより実行され、その後溶剤は、回収される。溶
剤抽出の間に回収されたアスファルテンは、効果的にガス化され、水素及び一酸
化炭素を含むガスを生成する。このガス化処理からの水素ガスは、水素化処理に
おいて効果的に使用される。

【００１４】 水素化処理中に、硫化水素、及びメタン、エタン、プロパン、ブタン及びペン
タンのような短鎖状の炭化水素が形成される。ガス・ストリームが水素化処理装
置を離れるとき、ガス・ストリームは、主に水素である。ガス・ストリーム及び
炭化水素ストリームは、メタン乃至ペンタン、硫化水素、及び他の含有物のよう
な気化炭化水素をも含む。ガス・ストリームは、炭化水素液から分離され、凝縮
物を除去するために処理され、その後水素化処理リアクターで効果的に再利用さ
れる。

【００１５】 本方法の一実施形態の概略は、図１に示される。この実施形態では、水素化処
理用ガス及び液化炭化水素ストリームは、水素化処理装置に入る前に混和される
。水素化処理後、蒸気が、混和される。幾らかの熱が回収され、気相及び液相が
分離される。ガスは、冷却され、凝縮物が得られる。ガスは、高圧を維持する。
ガスの大部分は、圧縮され、水素化処理装置に再案内される。

【００１６】 ［本発明の詳細な説明］ 本発明は、水素化処理装置流出物からの液化炭化水素製品及び水素化処理用ガ
スを処理する方法を提供する。

【００１７】 水素化処理は、約800psi（5516kPa）及び約3000psi（20684kPa）の間の圧力で
生じ、含有物は、炭化水素液に溶解される。従来の水素化処理法は、水素化処理
された液化炭化水素からの含有物の分離は、水素化処理装置から石油をフラッシ
ング・蒸留することによって実行される。

【００１８】 本発明による水素化処理された液化炭化水素からのガスの分離は、高圧蒸気若
しくは窒素ストリッパー、及びフラッシュドラムを使用して実行される。高圧蒸
気若しくは窒素は、水素化処理された液化炭化水素材料に接触する。この高圧蒸
気は、揮発物質、すなわち水素、揮発性炭化水素、硫化水素、及びその類を、石
油からストリッピングする。

【００１９】 この高圧蒸気には、利用可能な相当の熱が存在し、回収されることができる。
この熱の利用の一効果は、水素を豊富に含んだ濃水素−水素化処理用ガス、炭化
水素ストリーム、若しくはその双方を、水素化処理装置に案内する前に、加熱す
ることである。

【００２０】 ガス・ストリームは、その後、主に水、短鎖状の炭化水素、水内の硫化水素を
含む凝縮物を除去するため冷却される。このストリームは、ガス化炉に効果的に
送られ、ガス化炉において、炭化水素が、ガス化され、水が、ガス化炉の温度を
中温にし、窒素の発生を増加させ、硫化水素が、生成された合成ガスと共に酸化
ガス除去工程まで回される。

【００２１】 ここで、アスファルテンを沈殿させるという文脈での“沈殿”という用語は、
アスファルテンを豊富に含む濃アスファルテン材料が、存在しうる相であって、
好ましくは液体若しくは液体のような第２の相を形成することを意味する。本発
明の好ましい実施形態では、沈殿された濃アスファルテン材料は、ガス化炉に注
入される。固体濃アスファルテン相は、処理上の問題から好ましくない。

【００２２】 ここで、“水素化処理装置”という用語は、炭化水素と水素ガスとの反応の大
部分が生じる水素化処理装置内のリアクター容量を称する。

【００２３】 ここで、“脱歴された炭化水素材料”、“脱歴油”及び“パラフィン系石油”
という用語は、脱歴処理ための選択された条件下で選択された脱歴用溶剤中に溶
解可能である石油を交換的に称する。

【００２４】 ここで、“水素化処理”、“水添分解”、及び“水素添加”という用語は、炭
化水素混合物と水素ガスを反応させることを意味するように交換的に使用され、
炭化水素混合物は、通常的には、硫黄及び他の不要な成分を含んでいる。

【００２５】 ここで、“合成ガス”という用語は、それぞれ約5モルパーセント以上の量の
水素ガス及び一酸化炭素ガスを含むガスを称する。水素の一酸化炭素に対するモ
ル比は、必須ではないが、約1：1であってよい。合成ガスには幾らかの混入物、
特に窒素及び二酸化炭素がしばしば存在する。硫化水素及びＣＯＳのような含有
物がしばしば存在する。

【００２６】 ここで、“炭化水素系”という用語は、気体、液体、及び、固体炭化水素、炭
素系材料、及び、それらの混合を含むことが意図されている。アスファルテンは
、ガス化炉への供給材料の構成材料である。供給材料を混合することは、しばし
ば効果的である。実際には、略どんな可燃性炭素含有有機材料、その硫黄部分は
、“炭化水素系”という用語の定義内に含まれる。固体ガス、及び液体供給材料
は、同時に混合・使用されてよく、それらは、パラフィン系、オレフィン系、ア
セチレン系、ナフテン系、アスファルト系、及び芳香族系化合物をどんな比率で
含んでよい。

【００２７】 石油中のアスファルテンは、石油の輸送・処理を更に困難にする。重油の価値
を最大化するため、石油中のアスファルテン構成材料を分離することが長年実行
されてきた。アスファルテンを含有しない構成材料が、回収され、価値ある製品
として販売され、ほとんど価値のないアスファルテン構成材料が残る。アスファ
ルテンは、ガス化に適した炭化水素系材料である。例えば、米国特許第4,391,70
1号を参照されたい。これらの開示をここで参照により本明細書に結合させる。

【００２８】 本発明の方法は、アスファルテン含有炭化水素材料に適用可能である。この材
料は、通常的には石油や重油のような流体である。原油の蒸留中には、軽炭化水
素油の製造のための精油所で略採用されているように、残油が得られる。本方法
、この残油に対して適用可能である。アスファルテン含有炭化水素材料は、固体
、特に室条件で固体のようでもよい。アスファルテン含有炭化水素材料は、溶剤
に抽出温度で少なくとも部分的に混和可能であるべきである。

【００２９】 本発明は、溶剤を用いたアスファルテン抽出方法、部分酸化によるガス化方法
、及び液化炭化水素の水素化処理方法の統合である。ガス化方法を溶剤を用いた
溶剤脱歴方法と組合せることによって、しばしば商品価値のない副産物のアスフ
ァルテンは、価値ある合成ガスに変換されることができる。

【００３０】 溶剤脱歴方法では、アスファルテン含有炭化水素材料から液−液抽出によって
分離された脱歴炭化水素材料は、価値ある接触分解供給材料である。逆に、分離
された濃アスファルテン材料は、商品価値がほとんどなく、それ故に理想的なガ
ス化供給材料である。

【００３１】 低沸点溶剤を用いてアスファルテン含有炭化水素材料からアスファルテンを抽
出することは、知られている。例えば、米国特許第4,391,701号、及び米国特許
第3,617,481号を参照されたい。これらの開示をここで参照により本明細書に結
合させる。脱歴ステップは、溶剤をアスファルテン含有炭化水素材料とアスファ
ルテン抽出装置内で接触させること接触ステップを伴う。アスファルテン含有炭
化水素材料及び低沸点溶剤が流体若しくは流体のようになるように、温度及び圧
力を維持することが望ましい。接触ステップは、バッチ・モード、連続的な流体
−流体の向流モード、又は本業界において知られる他の方法で実行されてよい。
アスファルテンは、結晶になり、脱歴された炭化水素材料から、重力分離、フィ
ルター、遠心力を利用した分離方法、又は本業界において知られる他の方法によ
り、分離されることができる。

【００３２】 本方法は、混合物生成のためアスファルテン含有炭化水素液をアルカン系溶剤
に接触させることを含む。溶剤の量は、一般的には重量ベースで約4から約8％で
ある。温度は、一般的には、約400Ｆ（204℃）から約800Ｆ（427℃）の間である
。液体の粘性は、同伴される固体が混合物から、例えば遠心力、フィルター、及
び重力を用いた沈殿分離により除去されるように、その後低減される。その後、
加圧焼結金属フィルターは、好ましい分離方法である。その後、アスファルテン
は、分離液相に沈殿される。この沈殿を、アスファルテンが分離相に沈殿される
まで、追加の溶剤、及び／又は加熱された混合物を付加することによって、起こ
させてもよい。略非固体、すなわち重量で100万分の150より小さいアスファルテ
ンが、混合物から除去される。回収された非固体アスファルテンは、続いてガス
化される。

【００３３】 溶剤は、適切な脱歴用溶剤であればどんなものでもよい。脱歴に使用される一
般的な溶剤は、軽脂肪族炭化水素、すなわち２個から８個の間の炭素原子数を有
する化合物である。アルカン、特にプロパン、ブタン、ペンタン、若しくはそれ
らの混合物を含む溶剤は、本発明に有用である。特に好ましい溶剤は、アスファ
ルテンの特性に依存する。重質溶剤になるに従って、より高いアスファルテン環
球式軟化点に対して使用される。溶剤は、へキサン若しくはヘプタンのようなよ
り高い沸点のアルカンの小部分、すなわち20％より少ない部分を含む。

【００３４】 溶剤は、その後回収される。溶剤の回収は、超臨界的な分離若しくは蒸留によ
りされうる。脱歴用溶剤の大部分は、再利用され、従って、一般的に軽炭化水素
の混合物を含んでいる。好ましい溶剤は、３ないし５個の炭素原子数を有するア
ルカン、すなわち少なくとも重量で80％のプロパン、ブタン、ペンタン、若しく
はそれらの混合物を含む溶剤である。相対的に低い温度が脱歴炭化水素材料から
の溶剤の抽出（蒸発）において採用されるので、最も好ましい溶剤は、重量で少
なくとも80％のプロパン及びブタン、又は重量で少なくとも80％のブタン及びペ
ンタンを含む。

【００３５】 沈殿されたアスファルテンは、その後、合成ガスのガスゾーンでガス化される
。合成ガスは、リアクターで一酸化炭素及び水素を含む混合物を製造する量に比
例して、リアクター内で炭化水素系燃料及び酸素を部分酸化することによって、
用意される。ガス化方法は、放熱反応であり、合成ガスは、ガスゾーンを離れる
ときには高温である。合成ガスは、しばしば熱交換器によって急冷及び冷却され
、そこで、蒸気を生成することが、効果的である。この蒸気は、脱歴ユニットに
おいて脱歴された石油及びアスファルトから揮発物質をストリッピングするため
に使用されることができる。

【００３６】 炭化水素系燃料は、空気、約90モルパーセントより多い酸素を含む略純粋の酸
素、若しくは約21モルパーセントより多い酸素を有する酸素濃縮空気のような反
応性のある酸素含有ガスと反応される。炭化水素系材料の部分酸化は、部分酸化
合成ガスを得るため、ガス化ゾーンで、効果的には蒸気のような温度制御調整の
存在下で完了される。ガス化法は、本分野において知られている。例えば、米国
特許第4,099,382号、及び米国特許第4,178,758号を参照されたい。これらの開示
をここで参照により本明細書に結合させる。

【００３７】 反応帯では、内容物は、通常約1,700°F（927℃）から約3,000°F（1649℃）
の範囲内、更に一般的な場合には約2,000°F（1093℃）から約2,800°F（1538℃
）までの範囲の温度まで達するであろう。圧力は、一般的には約1気圧（101KPa
）から約250気圧（25,331KPa）の範囲、より一般的な場合には約15気圧（1,520K
pa）から約150気圧（15,199KPa）の範囲、更に一般的には約60気圧（6,080Kpa）
から約80気圧（8,106KPa）の範囲である。

【００３８】 合成ガス混合物は、一酸化炭素及び水素を含む。水素は、水素添加反応に対す
る商業的に重要な反応体である。他の材料は、しばしば合成ガス内に見受けられ
、硫化水素、二酸化炭素、アンモニア、シアン化物、及び炭素及び微量金属の形
態で微粒子を含む。供給材料の含有物の内容は、処理条件のみならず供給材料の
タイプ及び使用する特定のガス化法によって決定される。とにかく、これらの含
有物の除去は、ガス化を実行可能なものにするための臨界要素になり、酸性ガス
すなわち硫化水素の除去は、非常に有利である。

【００３９】 生産されたガスがガス化炉から排出されたとき、通常的には、スクラビング技
術を伴う冷却・清掃処理を受け、スクラビング技術では、ガスは、スクラバーに
案内され、ガスを冷却する散水であって、合成ガスから微粒子及びイオン成分を
除去する散水と接触される。最初に冷却されたガスは、その後、合成ガスの使用
前に、脱硫のため処理される。

【００４０】 合成ガスのための酸性ガス除去設備は、混合された合成ガス／パージガス・ス
トリームから、アミン、若しくは物理的溶剤を用いて、酸性ガスを除去する。酸
性ガス除去設備は、一般的には、低温で作動する。合成ガスが、130℃より下方
、好ましくは90℃より下方まで冷却された後、ガス内の含有物、特に硫黄化合物
及び酸性ガスが簡単に除去されることができる。

【００４１】 硫化水素、及び酸性ガスは、合成ガスから簡単に除去される。酸性ガスと反応
する流体は、重要でない。MDEAのような従来のアミン溶剤は、硫化水素を除去す
るために使用されることができる。SELEXOL（TM）及びRECTIXOL（TM）のような
物理的溶剤も、使用されることができる。流体は、メタノールのような一価アル
コール、若しくはエチレングリコール、及びその類のような多価アルコールでよ
い。物理的溶剤が、高圧下でより良好に作用するので、一般的に使用される。合
成ガスは、酸性ガス除去設備で溶剤と接触される。上記接触は、トレー及び充て
ん塔を含み、本技術分野で知られた種である。そのような酸性ガス除去接触装置
の作動は、本技術分野で知られている。

【００４２】 酸性ガス除去ユニットの作動及び設計によって、最小の圧力降下がもたらされ
ることが好ましい。合成ガスの圧力は、それ故に保存される。

【００４３】 酸性ガスからの硫化水素は、硫黄回収処理に回される。

【００４４】 ガス化反応の合成ガス構成比は、一般的には、25モルパーセントから45モルパ
ーセントの酸素、40モルパーセントから50モルパーセントの一酸化炭素、10モル
パーセントから35モルパーセントの二酸化炭素、及び含有粒子である。蒸気でリ
フォームされた合成ガスでの一般的構成比は、35モルパーセントから65モルパー
セントの酸素、10モルパーセントから20モルパーセントの一酸化炭素、30モルパ
ーセントから60モルパーセントの二酸化炭素、及び含有粒子である。これらの範
囲は絶対的なものでなく、むしろガス化パラメータだけでなくガス化燃料によっ
て変更される。

【００４５】 濃水素−水素化処理用ガスは、合成処理ガスから効果的には抽出される。少な
くとも80モルパーセント、好ましくは90モルパーセント、より好ましくは95モル
パーセントより多い水素ガスを含むべきである。合成ガスは、水素分子が通過す
ることができるが炭素分子のようなより大きな分子はブロックされるように設計
されたメンブレンのようなガス分離ユニットに入る。メンブレン材料の多くの種
類は、本分野において知られており、窒素よりも水素の拡散に対して優先度が高
い。そのようなメンブレン材料は、シリコンラバー、ブチルラバー、ポリカーボ
ネート、ポリ（フェニレンオキシド）、ナイロン6,6、ポリスチレン、ポリスル
ホン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリアリーレンオキシド、ポリウレタン、ポ
リエステル、及びその類から構成されたものを含む。メンブレンユニットは、ど
の従来の構成であってもよく、中空ファイバータイプの構成が好まれている。

【００４６】 濃水素ガスは、メンブレンを通って浸透する。浸透は、メンブレンを通過する
とき、約500psi（3447kPa）及び約700psi（4826kPa）の間の実質的な圧力降下を
受ける。この濃水素ガスは、その後、必要なだけ加熱・圧縮され、少なくとも一
部分は、濃水素−水素化処理用ガスとして水素化処理装置に送られる。

【００４７】 脱歴油は、アスファルテン含有材料、すなわち重質原油から、溶剤抽出により
前もって分離される。抽出からの残液であるアスファルテンは、化学製品のため
の水素、出力、蒸気、及び合成ガスを生成するため、ガス化される。脱歴油は、
流動接触分解ユニットで処理されて高価値ディーゼル油の源にされることができ
る。脱歴油は、一般的には、相当量の硫黄及び窒素を含有する化合物を含む。脱
歴油は、長鎖の炭化水素を含んでもよい。触媒の寿命を延長するためのみならず
、環境に関する規則及び製造物に関する規格を満足するため、流動接触分解ユニ
ット供給用供給材料は、硫化物を除去するために最初に水素化処理される。

【００４８】 水素化処理中、水素は、任意的に触媒の存在下で、炭化水素混合物と接触され
る。触媒は、炭素間結合、炭素−硫黄間結合、炭素−窒素間結合、及び炭素−酸
素間結合の分解、及び水素との結合を促進する。この水素化処理の目的は、硫黄
を除去することにより炭化水素ストリーム値を増加させ、酸性度を低減し、より
短い結合の炭化水素分子を生成することである。

【００４９】 水素添加反応を完了するために必要とされる圧力、温度、流速、及び触媒は、
本分野で知られている。熱水添分解法の典型的条件は次のようになる。反応温度
は、約300℃から約480℃、水素の部分圧は、約30kg/cm²から200kg/cm²、液体空
間速度は、約0.1/hから約2.0/h。触媒は、効果的に付加され、流体重量に対して
0.01から約0.30の重量である。

【００５０】 水素化処理は、炭化水素混合物が相対的に純粋である水素に接触するときに最
も効果的となる。水素化処理は、水素ガスの約80モルパーセントより大きい比率
で含まれる濃水素ガスを必要とする。水素化処理は、揮発性炭化水素、揮発性硫
黄及び窒素含有炭化水素、硫化水素、及び他の気体含有物を発生する。それにも
かかわらず、水素化処理を離れる流体のガス留分は、主に水素である。このガス
は、水素化処理に効果的に再利用される。

【００５１】 このガス・ストリームは、炭化水素液から分離され、凝縮物が除去されるよう
に処理され、その後、水素化処理リアクターで再利用される。水素化処理は、約
800psi（5516kPa）及び約3000psi（20684kPa）の間の圧力で生じ、少なくとも含
有物の留分は、炭化水素液に溶解される。従来の水素化処理法は、水素化処理さ
れた液化炭化水素からの含有物の分離は、水素化処理装置から石油をフラッシン
グ・蒸留することによって実行される。

【００５２】 炭化水素液からのガスの分離は、高圧蒸気、及びフラッシュドラムを使用して
効果的に実行される。高圧蒸気は、水素化処理された液化炭化水素材料に接触す
る。上記接触は、本技術分野で知られたような接触塔、すなわちトレー及び充て
ん塔、若しくは他の接触子を使用した効果的な向流である。この高圧蒸気は、揮
発物質、すなわち水素、揮発性炭化水素、硫化水素、及びその類を、石油からス
トリッピングする。

【００５３】 この高温蒸気は、約400psi（2758kPa）から約1500psi（10342kPa）の間の圧力
を有する蒸気である。これは、蒸気が飽和されたときの圧力である。この蒸気は
、簡単に炭化水素液に凝縮されてはならない。蒸気及び同伴された含有物は、そ
の後、重量分離のような従来手段を用いて炭化水素液から分離される。

【００５４】 窒素も上記蒸気に代わって用いられることできる。窒素の利点は、窒素は、燃
焼タービンで希釈剤として燃料としばしば混合されるということである。オーバ
ーヘッドガスの究極の使用は、タービン内の燃料であるので、窒素は、ストリッ
ピング媒体として使用されることができる。更なる利点は、窒素は、凝縮時に酸
性水を形成する蒸気と異なり、不要物を形成しないことである。

【００５５】 ガス・ストリームは、その後、主に水、短鎖炭化水素、及び水中の硫化水素を
含む凝縮物を除去するため、更に冷却される。冷却は、更に蒸気内に残存する熱
を利用してもよい。冷却は、水との接触、空気ファン式冷却、若しくはその双方
を含んでもよい。ガス状のオーバーヘッドは、冷却時に凝縮され、２つの相を形
成する。凝縮物を除去することは、約0℃及び約100℃の間、好ましくは約0℃及
び約30℃の間の温度まで水素化処理流出ガスを冷却することを必要とする。水、
短鎖炭化水素、及び硫化水素を含む液体蒸気が結果として生じる。ガス・ストリ
ームは、水素ガス、短鎖炭化水素、及び硫化水素からなる。

【００５６】 液体蒸気は、ガス化炉に効果的に送られ、炭化水素が、ガス化され、水が、ガ
ス化炉の温度を中温にし、窒素の発生を増加させ、硫化水素が、生成された合成
ガスと共に酸化ガス除去工程まで回される。このストリームは、効果的に加熱さ
れ、アスファルテン・ストリームと混和され、そこでは、アスファルテンの粘性
が、その温度及び短鎖炭化水素の存在に起因して、減少させる。これによって、
アスファルテン・ストリームは、より扱いやすくなることができる。アスファル
テンを注入可能な液体、若しくは脱歴炭化水素材料内のスラリーとして維持する
ことは、アスファルテンに関連する通常の処理問題を簡易にする。他の源からの
他の炭化水素系材料は、アスファルテンと共にガス化されてよい。例えば、炭化
水素、重油、コール、及びタールは、アスファルテンと共にガス化されてよい。
これらの他の材料を追加することが注入可能な材料を生じないという理由で、こ
れらの他の材料を濃アスファルテン材料と混合できない場合、追加的な供給材料
がガス化炉に分離して有益的に噴射されるだろう。

【００５７】 ガス・ストリームは、水素化処理装置に効果的に加熱され再送される。しかし
、水素化処理反応の非凝縮性の副産物が蓄積し、パージストリームが、水素化処
理反応を妨げるであろう不純物が濃縮物に蓄積していくのを防止するため、再利
用されたガス・ストリームを取り除かねばならない。このパージガスは、次の処
理又は使用のため効果的に合成ガスと混和される。

【００５８】 凝縮器及びストリッピングストリームからの水も、短鎖炭化水素を汚染する。
これらの含有物は、流動接触分解ユニットにおいて分解される前に水素化処理さ
れた脱歴油から除去されねばならない。

【００５９】 ［図面の説明］ 本図は、本発明の一実施形態を図式的に示す。ガス化炉からの濃水素ガスは、
ライン１０によって供給される。このガスは、コンプレッサ１２で圧縮され、ラ
イン１４により、ライン１６からの再利用されたガスと混合されるポイントまで
、搬送される。混合ガスは、ライン１８により熱交換器２０まで移動し、その後
、ライン２４からの脱歴油と混合されるポイントまで移動する。混合物は、その
後、水素化処理の出力を使用して加熱させる熱交換器２５を通過する。加熱され
た混合物は、その後、水素化処理装置３０にライン２８により移動し、水素化処
理装置からライン３２により出て行く。混合物は、その後、水素化処理装置３４
に入る。この混合物全体は、幾らかの熱が損失されるところの熱交換器２５を通
ってライン３６により移動する。混合物は、その後、高温分離機４０にライン３
８により続いていく。残液は、ディーゼル油のような油であり、ライン６２によ
り出て行き、ライン７０から送られる蒸気若しくは窒素を使用した分離機６４で
ストリッピングされる。分離機６８からのトップガスの水は、水を凝縮するため
の熱交換器を使用して冷却される。ライン８５のガスは、更なる処理を受け、若
しくは燃料として使用されてよい。分離機４０から出て行くガスは、冷却される
ところの熱交換器２０にはいる。水は、その後、凝縮器を腐食し得る酸性物質を
希釈するところの冷却器４６にライン４４により搬送され、その後、冷却器５０
にライン４８より搬送される。この結果、２つの相が生じ、分離機５４にライン
５２により搬送される。この分離機からの残液は、ストリッパー６４にライン６
２により搬送され、その後、アスファルテン材料がガス化炉（図示せず）に送ら
れる。分離機５４から出て行くガスは、ライン５６により分割され、ガスパージ
として説明された留分と共に、合成ガス処理にライン６６により搬送される。他
の部分は、ガスが圧縮されるところのコンプレッサ７２にライン６０により搬送
され、その後、ライン１４のガス化炉からの濃水素ガスと混合されるポイントま
でライン１６により搬送される。

【００６０】 上記開示の観点から、当業者であれば、本発明が、水素化処理装置の水素蒸気
を水素化処理する方法と、その後その産物を回収する方法を含むことは、理解・
認識されるべきである。上記図示した実施形態において、本発明は、ａ）水素化
処理装置に水素化処理用水素及び炭化水素ストリームを案内し、ｂ）水素化処理
装置で水素化処理用ガスの部分を炭化水素ストリームと反応させることにより、
反応混合物を形成し、ｃ）反応混合物を水素化処理装置から除去し、ｄ）反応混
合物を蒸気若しくは窒素を用いてストリッピングし、ｅ）反応混合物を気相及び
液相に分離することを含む。

【００６１】 本図示した方法は、好ましくは、脱歴油、脱歴重油、若しくはそれらの混合物
を含む炭化水素ストリームを使用して実行される。更に、水素化処理用ガスは、
少なくとも80モルパーセントの水素ガスを含むことが好ましい。反応混合物は、
好ましくは、約800psi（5516kPa）及び約3000psi（20684kPa）の間の圧力、及び
約300℃から約480℃である。図示した方法は、好ましくは、蒸気が約400psi（27
58kPa）から約1500psi（10342kPa）の間の圧力で供給されるように実行される。

【００６２】 図示方法は、混和された蒸気及び反応混合物を気相及び液相に分解される前に
冷却することを更に含み、少なくとも回収された熱の留分が、炭化水素ストリー
ム、水素化処理用ガス、若しくはそれら両方を水素化処理装置に案内される前に
加熱するために使用される。本方法は、凝縮物を除去するためにガス・ストリー
ムを冷却する冷却ステップを含み、上記冷却ステップは、気相及び液相が流体相
から分離された後に、実行される。好ましくは、気相は、約0℃及び約1000℃間
の温度、より好ましくは約0℃及び約30℃間の温度まで、冷却される。凝縮物は
、水、短鎖炭化水素、及び硫化水素を含んでよい。図示方法は、ガス炉で上記凝
縮物をガス化することを更に含んでよい。

【００６３】 本発明の図示実施形態では、アスファルテンを含む炭化水素系材料が供給され
、凝縮物を加熱し、凝縮物をアスファルテンと混合し、ガス炉で混合物をガス化
してもよい。

【００６４】 本発明の構成及び方法は、好ましい実施形態の観点から説明されてきたが、本
発明のコンセプト及び観点から逸脱することなく、種々の変更が本発明に適用さ
れてよいことは、当業者にとって明らかであろう。そのような当業者にとって明
らかな類似の全ての代替及び変更は、請求の範囲で記載された本発明の観点及び
コンセプトの範囲内であろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の方法の一実施形態の概略図である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年１２月１１日（２０００．１２．１１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００１２】 [発明の概要] 本発明は、水素化処理装置流出物から液化炭化水素製品及び水素化処理用ガス を製造する 方法を提供する。本方法は、水素化処理用ガス及び液化炭化水素スト
リームを水素化処理装置に案内し、水素化処理装置内で水素化処理用ガスの部分
を炭化水素ストリームと反応させることにより、反応混合物を形成する。この反
応混合物は、水素化処理装置から除去され、ストリッパーに送られる。その後、
気相と液相が分離される。そこに、ストリーム若しくは窒素が案内され、ストリ
ームが反応混合物に接触するとき、揮発物質は、反応混合物よりストリッピング
される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水素化処理装置で炭化水素ストリームを水素化処理し、その
   産物を回収する方法であって、 ａ）水素化処理装置に水素化処理用水素及び炭化水素ストリームを案内し、 ｂ）上記水素化処理装置で上記水素化処理用ガスの部分を上記炭化水素ストリ
   ームと反応させることにより、反応混合物を形成し、 ｃ）上記反応混合物を上記水素化処理装置から除去し、 ｄ）上記反応混合物を蒸気又は窒素を用いてストリッピングし、 ｅ）上記反応混合物を気相及び液相に分離することを含む、方法。
2. 【請求項２】 上記炭化水素ストリームは、脱歴油、脱歴重油、脱歴原油、
   又はそれらの混合物を含む、請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 上記水素化処理用ガスは、約80モルパーセントの水素ガスを
   含む、請求項１記載の方法。
4. 【請求項４】 上記反応混合物は、約800psi（5516kPa）から約3000psi（20
   684kPa）までの圧力である、請求項１記載の方法。
5. 【請求項５】 上記反応混合物は、約300℃から約480℃までの温度である、
   請求項１記載の方法。
6. 【請求項６】 上記蒸気又は窒素は、約400psi（2758kPa）から約1500psi（
   10342kPa）の間の飽和蒸気圧力で供給される、請求項１記載の方法。
7. 【請求項７】 上記反応混合物を気相及び液相に分離する前に、混和された
   上記蒸気及び反応混合物を冷却することを更に含む、請求項１記載の方法。
8. 【請求項８】 凝縮物を除去するために上記気体ストリームを冷却すること
   を更に含み、上記冷却は、上記気相及び液相が流体相から分離された後に、実行
   される、請求項１記載の方法。
9. 【請求項９】 上記気相は、約0℃及び約100℃の間の温度まで冷却される、
   請求項８記載の方法。
10. 【請求項１０】 上記気相は、約0℃及び約30℃の間の温度まで冷却される
    、請求項８記載の方法。
11. 【請求項１１】 上記凝縮物は、水、短鎖炭化水素、及び硫化水素を含む、
    請求項８記載の方法。
12. 【請求項１２】 上記凝縮物をガス化炉でガス化することを更に含む、請求
    項８記載の方法。
13. 【請求項１３】 アスファルテンを含む炭化水素系材料を供給し、凝縮物を
    加熱し、上記アスファルテンと上記凝縮物を混合し、ガス化炉内で、上記混合さ
    れた混合物をガス化することを更に含む、請求項１２記載の方法。
14. 【請求項１４】 上記気相の少なくとも部分を上記水素化処理用ガスとして
    混和することを更に含む、請求項８記載の方法。